JP2023521800A - In vitro production and purification of therapeutic mRNA - Google Patents
In vitro production and purification of therapeutic mRNA Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023521800A JP2023521800A JP2022562032A JP2022562032A JP2023521800A JP 2023521800 A JP2023521800 A JP 2023521800A JP 2022562032 A JP2022562032 A JP 2022562032A JP 2022562032 A JP2022562032 A JP 2022562032A JP 2023521800 A JP2023521800 A JP 2023521800A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mrna
- output
- dna
- continuous flow
- isolated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 title claims abstract description 287
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 title abstract description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 title description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 claims abstract description 18
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 claims abstract description 18
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 88
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 70
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 59
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 57
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 54
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 51
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 45
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 claims description 38
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 37
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 claims description 35
- 108090000626 DNA-directed RNA polymerases Proteins 0.000 claims description 34
- 102000004163 DNA-directed RNA polymerases Human genes 0.000 claims description 34
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 27
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 25
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 25
- 230000000890 antigenic effect Effects 0.000 claims description 24
- -1 nucleotide triphosphates Chemical class 0.000 claims description 18
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 claims description 16
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 claims description 16
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 15
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 15
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 claims description 15
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 claims description 15
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 12
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 10
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 claims description 9
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- 108020004638 Circular DNA Proteins 0.000 claims 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 claims 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 claims 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 3
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000751 protein extraction Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 39
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 35
- 108091034057 RNA (poly(A)) Proteins 0.000 description 31
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 23
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 17
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 16
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 14
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 14
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 14
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 14
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 14
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 230000008488 polyadenylation Effects 0.000 description 13
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 12
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 12
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N Adenosine triphosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 11
- 108091036407 Polyadenylation Proteins 0.000 description 11
- 229960001456 adenosine triphosphate Drugs 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 108700021021 mRNA Vaccine Proteins 0.000 description 11
- 229940126582 mRNA vaccine Drugs 0.000 description 11
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 108700026244 Open Reading Frames Proteins 0.000 description 9
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 9
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 9
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 9
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 9
- 108020000161 polyphosphate kinase Proteins 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 8
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 8
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 8
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 8
- 239000012145 high-salt buffer Substances 0.000 description 8
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 8
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 8
- XKMLYUALXHKNFT-UUOKFMHZSA-N Guanosine-5'-triphosphate Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O XKMLYUALXHKNFT-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 7
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 7
- 101150077194 CAP1 gene Proteins 0.000 description 6
- 101100245221 Mus musculus Prss8 gene Proteins 0.000 description 6
- 108090001074 Nucleocapsid Proteins Proteins 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 6
- XTWYTFMLZFPYCI-KQYNXXCUSA-N 5'-adenylphosphoric acid Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O XTWYTFMLZFPYCI-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 5
- XTWYTFMLZFPYCI-UHFFFAOYSA-N Adenosine diphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O XTWYTFMLZFPYCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 101710124239 Poly(A) polymerase Proteins 0.000 description 5
- UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N adenosine 5'-monophosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 5
- PCDQPRRSZKQHHS-CCXZUQQUSA-N Cytarabine Triphosphate Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 PCDQPRRSZKQHHS-CCXZUQQUSA-N 0.000 description 4
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 4
- 108060004795 Methyltransferase Proteins 0.000 description 4
- 102000016397 Methyltransferase Human genes 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 4
- 108010009413 Pyrophosphatases Proteins 0.000 description 4
- 102000009609 Pyrophosphatases Human genes 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 4
- MEFKEPWMEQBLKI-AIRLBKTGSA-N S-adenosyl-L-methioninate Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](C[S+](CC[C@H](N)C([O-])=O)C)O[C@H]1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 MEFKEPWMEQBLKI-AIRLBKTGSA-N 0.000 description 4
- 229960001570 ademetionine Drugs 0.000 description 4
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 108010026228 mRNA guanylyltransferase Proteins 0.000 description 4
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 4
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 4
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 208000035657 Abasia Diseases 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- UDMBCSSLTHHNCD-UHFFFAOYSA-N Coenzym Q(11) Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(O)=O)C(O)C1O UDMBCSSLTHHNCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108091027974 Mature messenger RNA Proteins 0.000 description 3
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 3
- 229940096437 Protein S Drugs 0.000 description 3
- 102000002067 Protein Subunits Human genes 0.000 description 3
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 3
- 101710198474 Spike protein Proteins 0.000 description 3
- 108020004566 Transfer RNA Proteins 0.000 description 3
- 108091023045 Untranslated Region Proteins 0.000 description 3
- 108010067390 Viral Proteins Proteins 0.000 description 3
- 230000033289 adaptive immune response Effects 0.000 description 3
- 210000005006 adaptive immune system Anatomy 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- LNQVTSROQXJCDD-UHFFFAOYSA-N adenosine monophosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(CO)C(OP(O)(O)=O)C1O LNQVTSROQXJCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940029575 guanosine Drugs 0.000 description 3
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 3
- 230000003308 immunostimulating effect Effects 0.000 description 3
- 230000015788 innate immune response Effects 0.000 description 3
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 3
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 125000002124 5'-adenosyl group Chemical group N1=CN=C2N(C=NC2=C1N)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)C* 0.000 description 2
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Chemical class NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 2
- 241000206602 Eukaryota Species 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N Guanosine Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O NYHBQMYGNKIUIF-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- 108020004684 Internal Ribosome Entry Sites Proteins 0.000 description 2
- 108091092195 Intron Proteins 0.000 description 2
- 108700011259 MicroRNAs Proteins 0.000 description 2
- 108091000080 Phosphotransferase Proteins 0.000 description 2
- 238000012228 RNA interference-mediated gene silencing Methods 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 2
- 108020004459 Small interfering RNA Proteins 0.000 description 2
- 108030003004 Triphosphatases Proteins 0.000 description 2
- 241000700618 Vaccinia virus Species 0.000 description 2
- PGAVKCOVUIYSFO-UHFFFAOYSA-N [[5-(2,4-dioxopyrimidin-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate Chemical compound OC1C(O)C(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)OC1N1C(=O)NC(=O)C=C1 PGAVKCOVUIYSFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 150000003838 adenosines Chemical class 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 239000008366 buffered solution Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BPKIGYQJPYCAOW-FFJTTWKXSA-I calcium;potassium;disodium;(2s)-2-hydroxypropanoate;dichloride;dihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Cl-].[Cl-].[K+].[Ca+2].C[C@H](O)C([O-])=O BPKIGYQJPYCAOW-FFJTTWKXSA-I 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 108700010904 coronavirus proteins Proteins 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000013024 dilution buffer Substances 0.000 description 2
- 239000001177 diphosphate Substances 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 2
- 230000009368 gene silencing by RNA Effects 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N methylphosphonic acid Chemical group CP(O)(O)=O YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002679 microRNA Substances 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 102000020233 phosphotransferase Human genes 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000000069 prophylactic effect Effects 0.000 description 2
- ZCCUUQDIBDJBTK-UHFFFAOYSA-N psoralen Chemical compound C1=C2OC(=O)C=CC2=CC2=C1OC=C2 ZCCUUQDIBDJBTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004055 small Interfering RNA Substances 0.000 description 2
- JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M sodium bromide Chemical compound [Na+].[Br-] JHJLBTNAGRQEKS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N spermidine Chemical compound NCCCCNCCCN ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 2
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MPCAJMNYNOGXPB-UHFFFAOYSA-N 1,5-anhydrohexitol Chemical class OCC1OCC(O)C(O)C1O MPCAJMNYNOGXPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid Chemical compound OCC[NH+]1CCN(CCS([O-])(=O)=O)CC1 JKMHFZQWWAIEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOJUJUVQIVIZAV-UHFFFAOYSA-N 2-amino-4,6-dichloropyrimidine-5-carbaldehyde Chemical group NC1=NC(Cl)=C(C=O)C(Cl)=N1 GOJUJUVQIVIZAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRYMOPZHXMVHTA-DAGMQNCNSA-N 2-amino-7-[(2r,3r,4s,5r)-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-1h-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-4-one Chemical compound C1=CC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O JRYMOPZHXMVHTA-DAGMQNCNSA-N 0.000 description 1
- BGTXMQUSDNMLDW-AEHJODJJSA-N 2-amino-9-[(2r,3s,4r,5r)-3-fluoro-3,4-dihydroxy-5-(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]-3h-purin-6-one Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@]1(O)F BGTXMQUSDNMLDW-AEHJODJJSA-N 0.000 description 1
- RSEBUVRVKCANEP-UHFFFAOYSA-N 2-pyrroline Chemical compound C1CC=CN1 RSEBUVRVKCANEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020005345 3' Untranslated Regions Proteins 0.000 description 1
- VXGRJERITKFWPL-UHFFFAOYSA-N 4',5'-Dihydropsoralen Natural products C1=C2OC(=O)C=CC2=CC2=C1OCC2 VXGRJERITKFWPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZINOQJQXIEBNN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyl dihydrogen phosphate Chemical compound OCCCCOP(O)(O)=O LZINOQJQXIEBNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020003589 5' Untranslated Regions Proteins 0.000 description 1
- XYVLZAYJHCECPN-UHFFFAOYSA-L 6-aminohexyl phosphate Chemical compound NCCCCCCOP([O-])([O-])=O XYVLZAYJHCECPN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DKVRNHPCAOHRSI-KQYNXXCUSA-N 7-methyl-GTP Chemical compound C1=2N=C(N)NC(=O)C=2[N+](C)=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)([O-])=O)[C@@H](O)[C@H]1O DKVRNHPCAOHRSI-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- HCAJQHYUCKICQH-VPENINKCSA-N 8-Oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2NC(=O)N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HCAJQHYUCKICQH-VPENINKCSA-N 0.000 description 1
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 description 1
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 241000416162 Astragalus gummifer Species 0.000 description 1
- 108020000946 Bacterial DNA Proteins 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101000693922 Bos taurus Albumin Proteins 0.000 description 1
- 108010077333 CAP1-6D Proteins 0.000 description 1
- 101710180456 CD-NTase-associated protein 4 Proteins 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100039536 Calcium-activated chloride channel regulator 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710158575 Cap-specific mRNA (nucleoside-2'-O-)-methyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 102100026548 Caspase-8 Human genes 0.000 description 1
- 241000701248 Chlorella virus Species 0.000 description 1
- 108010062745 Chloride Channels Proteins 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 108020004394 Complementary RNA Proteins 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- MIKUYHXYGGJMLM-GIMIYPNGSA-N Crotonoside Natural products C1=NC2=C(N)NC(=O)N=C2N1[C@H]1O[C@@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O MIKUYHXYGGJMLM-GIMIYPNGSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- NYHBQMYGNKIUIF-UHFFFAOYSA-N D-guanosine Natural products C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1C1OC(CO)C(O)C1O NYHBQMYGNKIUIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 1
- 102000004594 DNA Polymerase I Human genes 0.000 description 1
- 108010017826 DNA Polymerase I Proteins 0.000 description 1
- 102000016911 Deoxyribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010053770 Deoxyribonucleases Proteins 0.000 description 1
- 101100096319 Drosophila melanogaster Spc25 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000243234 Encephalitozoon Species 0.000 description 1
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 description 1
- 241000701867 Enterobacteria phage T7 Species 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108700024394 Exon Proteins 0.000 description 1
- 108060002716 Exonuclease Proteins 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 101800001704 Guanine-N7 methyltransferase Proteins 0.000 description 1
- 239000007995 HEPES buffer Substances 0.000 description 1
- 101000897856 Homo sapiens Adenylyl cyclase-associated protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 101000836079 Homo sapiens Serpin B8 Proteins 0.000 description 1
- 101000836075 Homo sapiens Serpin B9 Proteins 0.000 description 1
- 101000661807 Homo sapiens Suppressor of tumorigenicity 14 protein Proteins 0.000 description 1
- 101000798702 Homo sapiens Transmembrane protease serine 4 Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229930010555 Inosine Natural products 0.000 description 1
- UGQMRVRMYYASKQ-KQYNXXCUSA-N Inosine Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C2=NC=NC(O)=C2N=C1 UGQMRVRMYYASKQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 102100034343 Integrase Human genes 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N N-[2-(1H-indol-3-yl)ethyl]-N-methylprop-2-en-1-amine Chemical compound CN(CCC1=CNC2=C1C=CC=C2)CC=C GXCLVBGFBYZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000636 Northern blotting Methods 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 241000009328 Perro Species 0.000 description 1
- 101710160829 Poly(A) polymerase catalytic subunit Proteins 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 101800001862 Proofreading exoribonuclease Proteins 0.000 description 1
- 101800002929 Proofreading exoribonuclease nsp14 Proteins 0.000 description 1
- 102100029500 Prostasin Human genes 0.000 description 1
- 241000205156 Pyrococcus furiosus Species 0.000 description 1
- 108010065868 RNA polymerase SP6 Proteins 0.000 description 1
- 230000006819 RNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 108010012974 RNA triphosphatase Proteins 0.000 description 1
- 230000004570 RNA-binding Effects 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 101100273253 Rhizopus niveus RNAP gene Proteins 0.000 description 1
- 102000006382 Ribonucleases Human genes 0.000 description 1
- 108010083644 Ribonucleases Proteins 0.000 description 1
- 108091028664 Ribonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 239000008156 Ringer's lactate solution Substances 0.000 description 1
- 108091027967 Small hairpin RNA Proteins 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 108091081024 Start codon Proteins 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 102100037942 Suppressor of tumorigenicity 14 protein Human genes 0.000 description 1
- 101710137500 T7 RNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 244000299461 Theobroma cacao Species 0.000 description 1
- 235000009470 Theobroma cacao Nutrition 0.000 description 1
- 241000589500 Thermus aquaticus Species 0.000 description 1
- RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-N Thiophosphoric acid Chemical class OP(O)(S)=O RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 description 1
- 108700019146 Transgenes Proteins 0.000 description 1
- 102100032471 Transmembrane protease serine 4 Human genes 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N Uracil Chemical class O=C1C=CNC(=O)N1 ISAKRJDGNUQOIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCAQMQLAHNGVPY-UUOKFMHZSA-N [(2r,3s,4r,5r)-3,4-dihydroxy-5-(2,2,4-trioxo-1h-imidazo[4,5-c][1,2,6]thiadiazin-7-yl)oxolan-2-yl]methyl dihydrogen phosphate Chemical group O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)O[C@H]1N1C(NS(=O)(=O)NC2=O)=C2N=C1 JCAQMQLAHNGVPY-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229940100198 alkylating agent Drugs 0.000 description 1
- 239000002168 alkylating agent Substances 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 108010038083 amyloid fibril protein AS-SAM Proteins 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 1
- 239000008365 aqueous carrier Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 108010028263 bacteriophage T3 RNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001622 calcium bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L calcium dibromide Chemical compound [Ca+2].[Br-].[Br-] WGEFECGEFUFIQW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000001818 capillary gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 1
- 210000004671 cell-free system Anatomy 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 239000003184 complementary RNA Substances 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002385 cottonseed oil Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000005547 deoxyribonucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000002637 deoxyribonucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- NAGJZTKCGNOGPW-UHFFFAOYSA-K dioxido-sulfanylidene-sulfido-$l^{5}-phosphane Chemical compound [O-]P([O-])([S-])=S NAGJZTKCGNOGPW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- NAGJZTKCGNOGPW-UHFFFAOYSA-N dithiophosphoric acid Chemical class OP(O)(S)=S NAGJZTKCGNOGPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 102000013165 exonuclease Human genes 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- JGBUYEVOKHLFID-UHFFFAOYSA-N gelred Chemical compound [I-].[I-].C=1C(N)=CC=C(C2=CC=C(N)C=C2[N+]=2CCCCCC(=O)NCCCOCCOCCOCCCNC(=O)CCCCC[N+]=3C4=CC(N)=CC=C4C4=CC=C(N)C=C4C=3C=3C=CC=CC=3)C=1C=2C1=CC=CC=C1 JGBUYEVOKHLFID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 125000003976 glyceryl group Chemical group [H]C([*])([H])C(O[H])([H])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- PHNWGDTYCJFUGZ-UHFFFAOYSA-L hexyl phosphate Chemical compound CCCCCCOP([O-])([O-])=O PHNWGDTYCJFUGZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 1
- 229960001438 immunostimulant agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003022 immunostimulating agent Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 210000005007 innate immune system Anatomy 0.000 description 1
- 229960003786 inosine Drugs 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000001361 intraarterial administration Methods 0.000 description 1
- 238000007917 intracranial administration Methods 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 238000010255 intramuscular injection Methods 0.000 description 1
- 239000007928 intraperitoneal injection Substances 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 210000002751 lymph Anatomy 0.000 description 1
- 102000000177 mRNA cap guanine-N7 methyltransferases Human genes 0.000 description 1
- 108050008548 mRNA cap guanine-N7 methyltransferases Proteins 0.000 description 1
- 102100039604 mRNA guanylyltransferase Human genes 0.000 description 1
- 229940038694 mRNA-based vaccine Drugs 0.000 description 1
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000030147 nuclear export Effects 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 230000001124 posttranscriptional effect Effects 0.000 description 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000011809 primate model Methods 0.000 description 1
- 108010031970 prostasin Proteins 0.000 description 1
- 230000004952 protein activity Effects 0.000 description 1
- ZVJHJDDKYZXRJI-UHFFFAOYSA-N pyrroline Natural products C1CC=NC1 ZVJHJDDKYZXRJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 1
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 1
- 239000002336 ribonucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000002652 ribonucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 108020004418 ribosomal RNA Proteins 0.000 description 1
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 1
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000008159 sesame oil Substances 0.000 description 1
- 235000011803 sesame oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229940063673 spermidine Drugs 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 238000011146 sterile filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008174 sterile solution Substances 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007910 systemic administration Methods 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 239000005451 thionucleotide Substances 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000000196 tragacanth Substances 0.000 description 1
- 235000010487 tragacanth Nutrition 0.000 description 1
- 229940116362 tragacanth Drugs 0.000 description 1
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001262 western blot Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/18—Apparatus specially designed for the use of free, immobilized or carrier-bound enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
- C12M33/14—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus with filters, sieves or membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/12—Purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/10—Processes for the isolation, preparation or purification of DNA or RNA
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/12—Transferases (2.) transferring phosphorus containing groups, e.g. kinases (2.7)
- C12N9/1241—Nucleotidyltransferases (2.7.7)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/26—Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
- C12P19/28—N-glycosides
- C12P19/30—Nucleotides
- C12P19/34—Polynucleotides, e.g. nucleic acids, oligoribonucleotides
Abstract
本発明は、ポリヌクレオチドのインビトロ産生、特に治療用途で使用するためのmRNAの産生のための新規のシステム、方法、及び組成物を含む。【選択図】なしThe present invention includes novel systems, methods, and compositions for the in vitro production of polynucleotides, particularly mRNA for use in therapeutic applications. [Selection figure] None
Description
本国際PCT出願は、2020年4月16日に出願された米国仮出願第63/011133号の利益及び優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に援用される。 This international PCT application claims the benefit of and priority to US Provisional Application No. 63/011133, filed April 16, 2020, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
配列表
本出願は、ASCII形式で電子的に提出された配列表を含み、その全体が参照により本明細書に援用される。当該ASCIIコピーは、2021年4月16日に作成され、「90125-00181-Sequence-Listing-AF.txt」という名前で、サイズが26.9Kバイトである。
SEQUENCE LISTING This application contains a Sequence Listing which has been submitted electronically in ASCII format and is hereby incorporated by reference in its entirety. The ASCII copy was created on April 16, 2021, is named "90125-00181-Sequence-Listing-AF.txt" and is 26.9 Kbytes in size.
本発明は概して、ポリヌクレオチドのインビトロ産生、特に、治療用途で使用するためのmRNAの産生の分野に関する。 The present invention relates generally to the field of in vitro production of polynucleotides, and in particular to the production of mRNA for use in therapeutic applications.
メッセンジャーRNA(mRNA)は、細胞のDNAから転写され、生物の細胞内のリボソームにおいて、アミノ酸配列、すなわち、タンパク質に翻訳される鋳型分子である。コードされたタンパク質の発現レベルを制御するために、mRNAは、アミノ酸配列をコードする遺伝情報を含む実際のオープンリーディングフレーム(ORF)に隣接する非翻訳領域(UTR)を有する。このようなUTRは、それぞれ5’-UTR及び3’-UTRと称され、開始コドンの前及び停止コドンの後に位置するmRNAの区間である。更に、mRNAは、核からのmRNAの輸送を促進し、かつmRNAの分解からある程度保護する、アデニンヌクレオチドの長い配列である、ポリ(A)テール(ポリ(A)鎖)領域を含む。近年の科学技術の進歩により、mRNAは、診断用途、及びワクチンのような治療用製品を含む様々な用途の有望な候補となっている。 Messenger RNA (mRNA) is a template molecule that is transcribed from a cell's DNA and translated into an amino acid sequence, ie, a protein, in the ribosomes within the cells of an organism. To control the level of expression of the encoded protein, the mRNA has untranslated regions (UTRs) flanking the actual open reading frame (ORF) that contains the genetic information encoding the amino acid sequence. Such UTRs are termed 5'-UTR and 3'-UTR, respectively, and are the stretches of mRNA located before the start codon and after the stop codon. In addition, mRNA contains a poly(A) tail (poly(A) strand) region, a long sequence of adenine nucleotides that facilitates transport of the mRNA from the nucleus and provides some protection from degradation of the mRNA. Recent advances in science and technology have made mRNA a promising candidate for a variety of uses, including diagnostic applications and therapeutic products such as vaccines.
最近の新型コロナウイルス感染症(COVID-19)パンデミックのように、個別化医療を可能にするだけでなく、流行の危機的状況での緊急対応を可能にする医療コミュニティの需要が高まっているため、多くのアプローチが、mRNAの大規模な生産のために開発されている。現在のほとんどの方法は、発酵を利用して、培養で自己複製DNA鋳型からmRNAを合成し、次いで、揮発性有機溶媒を利用して、原材料として全RNAを単離する。これらのプロセスは、コストが高く、危険であり、媒介されなければならない一連の有害廃棄物(hazardous waste stream)を生成する一方、生産率は、産生株の性能及び多様なtRNA、rRNA、及び宿主mRNAから不純物を除去する能力に大きく依存する。 Due to the growing demand, such as the recent COVID-19 pandemic, from a healthcare community that not only enables personalized medicine, but also emergency response in epidemic crisis situations. , many approaches have been developed for large-scale production of mRNA. Most current methods utilize fermentation to synthesize mRNA from self-replicating DNA templates in culture, and then volatile organic solvents to isolate total RNA as a raw material. These processes are costly, hazardous, and generate a series of hazardous waste streams that must be mediated, while production rates depend on the performance of the producing strain and the variety of tRNA, rRNA, and host Much depends on the ability to remove impurities from the mRNA.
これからわかるように、揮発性有機溶媒を必要とせず、一連の有害廃棄物を生成せず、かつその発酵ベースの対応物よりも著しく低コストでありながら、治療用途に適した均一で純粋なmRNAを生成する、効果的なインビトロmRNA製造プロセスの必要性が長年望まれていた。 As can be seen, homogeneous and pure mRNA suitable for therapeutic use while not requiring volatile organic solvents, not generating a hazardous waste set, and significantly lower cost than its fermentation-based counterparts. There is a long felt need for an efficient in vitro mRNA manufacturing process that produces .
本発明の一態様は、ポリヌクレオチド及び特に1つ以上の診断用途又は治療用途を対象とし得るmRNAの産生のための新規のインビトロ方法を含む。好ましい一態様では、本発明は、ポリヌクレオチド及び好ましくはRNAのバッチ産生又は連続フロー産生のための、完全に組換え安定で、信頼性があり、機能的なインビトロシステムを含む。この好ましい態様では、現在の改善されたインビトロシステムは、ポリヌクレオチドの転写に関与する構成要素を利用することによって、インビボで生じるポリヌクレオチドの産生を模倣するように構成されたインビトロ環境を作ることができる。 One aspect of the invention includes novel in vitro methods for the production of polynucleotides and mRNA that may be specifically targeted for one or more diagnostic or therapeutic uses. In one preferred aspect, the invention comprises a fully recombinant, stable, reliable and functional in vitro system for batch or continuous flow production of polynucleotides and preferably RNA. In this preferred embodiment, the present improved in vitro system utilizes components involved in the transcription of polynucleotides to create an in vitro environment configured to mimic the production of polynucleotides that occurs in vivo. can.
本発明の別の態様は、mRNAの産生のための新規のインビトロ方法を含む。この実施形態では、インビトロバイオリアクター(及び、好ましくはバッチバイオリアクター)又は連続フローバイオリアクターは、単離されたRNAポリメラーゼ(RNAP)、及びヌクレオチド鋳型(及び、好ましくは直鎖状非自己複製DNA鋳型)、それとともに、複数のヌクレオチド三リン酸(NTP)(RNAPの作用を通して合成されるmRNA分子にこれらが組み込まれ得る)、及びエネルギー源(例えば、Koglin及びHumbertによるPCT出願第PCT/US2018/012121号(その説明、図、実施例、配列、及び特許請求項が、参照によりそれらの全体が本明細書に援用される)に概説されている新規の無機ポリリン酸エネルギー再生システム)を組み合わせるように構成され得る。好ましい実施形態では、合成されたmRNAは、次いで、精製され、様々な下流目的(選択された標的病原体を対象とするワクチンなどの診断用途又は治療用途を含む)に使用され得る。 Another aspect of the invention includes novel in vitro methods for the production of mRNA. In this embodiment, an in vitro bioreactor (and preferably a batch bioreactor) or continuous flow bioreactor comprises an isolated RNA polymerase (RNAP) and a nucleotide template (and preferably a linear non-self-replicating DNA template). ), together with multiple nucleotide triphosphates (NTPs) (which can be incorporated into mRNA molecules synthesized through the action of RNAP), and an energy source (e.g., Koglin and Humbert, PCT Application No. PCT/US2018/012121). (the descriptions, figures, examples, sequences, and claims of which are hereby incorporated by reference in their entirety). can be configured. In preferred embodiments, the synthesized mRNA can then be purified and used for a variety of downstream purposes, including diagnostic or therapeutic applications such as vaccines directed against selected target pathogens.
好ましい実施形態では、本発明の組換え無細胞システムを使用する巨大分子の産生は、バイオリアクターシステムで達成され得る。本明細書で使用される場合、「バイオリアクター」は、巨大分子、及び好ましくはポリヌクレオチド巨大分子、更により好ましくはDNA鋳型からインビトロで転写されたmRNAの産生に資する環境を維持するように構成された任意の形態の密閉装置であってもよい。バイオリアクターは、例えば、供給液又は供給溶液によって、バッチ、連続、又は半連続ベースで稼働するように構成され得る。一態様では、本発明は、mRNAを産生するように構成されたバイオリアクターを更に含み得る。この態様では、本発明は、連続フローバイオリアクターシステムとの動作に特に好適であり得、これは、1つ以上の中空連続フロー導管(例えば、外部バイオリアクター区画と流体連通する繊維性材料で作られたもの)を含み得る。この態様では、中空連続フロー導管は、インビトロ転写物又はポリヌクレオチド(及び、好ましくはmRNA)の交換媒体として形成される。 In preferred embodiments, the production of macromolecules using the recombinant cell-free systems of the invention can be accomplished in bioreactor systems. As used herein, a "bioreactor" is configured to maintain an environment conducive to the production of macromolecules, and preferably polynucleotide macromolecules, even more preferably mRNA transcribed in vitro from a DNA template. It may be any form of sealing device provided. A bioreactor can be configured to operate on a batch, continuous, or semi-continuous basis, eg, with a feed or feed solution. In one aspect, the invention can further include a bioreactor configured to produce mRNA. In this aspect, the invention may be particularly suitable for operation with continuous-flow bioreactor systems, which comprise one or more hollow continuous-flow conduits (e.g., made of fibrous material in fluid communication with an external bioreactor compartment). ). In this aspect, the hollow continuous flow conduit is formed as an exchange medium for in vitro transcripts or polynucleotides (and preferably mRNA).
本発明の別の態様としては、ポリヌクレオチド(及び、好ましくは様々な反応タイプを介したmRNA)の合成生物学的産生が挙げられる。一実施形態では、バッチ反応を使用して、インビトロでmRNAを産生することができる。この好ましい実施形態では、単離されたRNAP、DNA鋳型、及びNTPは、全て、バッチ供給反応チャンバーに合わされ、反応物が消費されるまでインキュベートされ得る。バッチ反応のスケーリング制限を回避するために、別の好ましい実施形態では、連続フローバイオリアクターを使用して、インビトロでmRNAを産生することができる。連続フローバイオリアクターは、反応プロセス間又は反応プロセス後に出力され得る大量のmRNAを産生しながら、新しい入力材料が注入され得るように、連続的に動作するように構成され得る。 Another aspect of the invention includes the synthetic biological production of polynucleotides (and preferably mRNAs via various reaction types). In one embodiment, a batch reaction can be used to produce mRNA in vitro. In this preferred embodiment, the isolated RNAP, DNA template, and NTPs can all be combined into a batch-fed reaction chamber and incubated until the reactants are consumed. To circumvent the scaling limitations of batch reactions, in another preferred embodiment, continuous flow bioreactors can be used to produce mRNA in vitro. A continuous flow bioreactor can be configured to operate continuously such that new input material can be injected while producing large amounts of mRNA that can be output during or after the reaction process.
本発明の別の態様は、ポリヌクレオチド(及び、好ましくは本発明のインビトロ産生システムで産生されたmRNA)の単離及び精製のための新規のシステム及び方法を含み得る。好ましい実施形態では、合成されたmRNAを含有する反応出力は、有害な有機溶媒又は高価な使い捨て精製キットを使用することなく、mRNA出力から、反応混合物構成要素、すなわち、RNAP、鋳型DNA、遊離NTP、及び緩衝液を順次除去することを可能にする、段階的な単離及び精製プロセスを行うことができる。一実施形態では、本発明は、精製カラムカスケードを利用することができ、そこで、バッチ又は連続フローバイオリアクターのいずれかからの反応材料が、タンパク質親和性樹脂、続いて、DNA親和性樹脂上で洗浄されるか、又はその逆が行われる。このステップは、反応しなかった遊離ヌクレオチドを除いて、全てのタンパク質及びDNA鋳型の反応構成要素を除去することができる。遊離NTP及び緩衝液は、単離された沈殿したmRNA材料のみを残して、アルコール沈殿によって除去することができる。次いで、mRNAは、所望の下流用途用に再可溶化されるか、又は長期保存若しくは減容送達用に乾燥され得る。 Another aspect of the invention may include novel systems and methods for the isolation and purification of polynucleotides (and, preferably, mRNA produced in the in vitro production systems of the invention). In a preferred embodiment, the reaction output containing synthesized mRNA is purified from the mRNA output without the use of hazardous organic solvents or expensive single-use purification kits for the reaction mixture components i.e. RNAP, template DNA, free NTPs. , and buffers can be removed sequentially. In one embodiment, the present invention can utilize a purification column cascade, where reaction material from either batch or continuous flow bioreactors is subjected to protein affinity resin followed by DNA affinity resin. washed or vice versa. This step can remove all protein and DNA template reaction components, except for unreacted free nucleotides. Free NTPs and buffer can be removed by alcohol precipitation, leaving only the isolated precipitated mRNA material. The mRNA can then be resolubilized for desired downstream use or dried for long term storage or reduced volume delivery.
本発明の別の態様は、本明細書に記載のインビトロmRNA産生方法のうちの1つ以上によって産生される、COVID-19などの標的病原体を対象とする新規のmRNAベースのワクチンのための薬学的組成物、並びに治療を必要とする対象を治療するためのそれらの使用を含み得る。 Another aspect of the invention is pharmaceuticals for novel mRNA-based vaccines directed against target pathogens, such as COVID-19, produced by one or more of the in vitro mRNA production methods described herein. therapeutic compositions and their use to treat a subject in need thereof.
本発明の別の態様は、mRNAの多段階インビトロ産生のための新規のシステム、方法、及び組成物を含み得る。好ましい一態様では、DNA鋳型からのmRNA産生は、ポリ(A)テールの付加、又はポリ(A)テーリングと分けられる。例えば、第1のバイオリアクター(及び、好ましくは本発明の連続フローバイオリアクター)において、DNA鋳型からmRNAを産生する。この第1の段階の産生ステップの産生は、mRNA転写物への5’キャップの付加と共役していても、していなくてもよい。第2の段階では、mRNA転写物は、第2のバイオリアクター(及び、好ましくは本発明の連続フローバイオリアクター)に導入され得、ポリ(A)テールを含むように更に修飾され得る。任意選択的に、mRNAは、上述のように、それが第1のバイオリアクターに含まれていなかったと仮定して、5’プライムキャップを含むように修飾され得る。 Another aspect of the invention can include novel systems, methods, and compositions for multi-step in vitro production of mRNA. In one preferred aspect, mRNA production from a DNA template is separated from poly(A) tail addition, or poly(A) tailing. For example, in a first bioreactor (and preferably a continuous flow bioreactor of the invention), mRNA is produced from a DNA template. The production of this first stage production step may or may not be coupled with the addition of a 5' cap to the mRNA transcript. In a second step, the mRNA transcript can be introduced into a second bioreactor (and preferably a continuous flow bioreactor of the invention) and further modified to include a poly(A) tail. Optionally, the mRNA can be modified to include a 5' prime cap, assuming it was not included in the first bioreactor, as described above.
本発明の別の態様は、mRNAの多段階インビトロ産生のための新規のシステム、方法、及び組成物を含み得る。好ましい一態様では、DNA鋳型からのmRNA産生は、ポリ(A)テールの付加、又はポリ(A)テーリングと分けられる。例えば、第1のバイオリアクター(及び、好ましくは本発明の連続フローバイオリアクター)において、DNA鋳型からmRNAを産生する。この第1の段階の産生ステップの産生は、mRNA転写物への5’キャップの付加と共役していても、していなくてもよい。第2の段階では、mRNA転写物は、第2のバイオリアクター(及び、好ましくは本発明の連続フローバイオリアクター)に導入され得、ポリ(A)テールを含むように更に修飾され得る。任意選択的に、mRNAは、上述のように、それが第1のバイオリアクターに含まれていなかったと仮定して、5’プライムキャップを含むように修飾され得る。この多段階インビトロmRNA産生には、いくつかの利点がある。例えば、転写後のポリ(A)テールの生成はRNA合成と分けられるため、オペレーターは、二本鎖RNA(dsRNA)の望ましくない合成を制限することができる。本発明の多段階産生システムはまた、mRNAの手動による取り扱いを低減し、剪断のリスクを更に低減する。最後に、本発明の多段階生成システムは、例えば、ポリdT樹脂に結合しているポリ(A)テーリングされたRNAのみを介して、mRNAの一段階単離/精製を可能にする。 Another aspect of the invention can include novel systems, methods, and compositions for multi-step in vitro production of mRNA. In one preferred aspect, mRNA production from a DNA template is separated from poly(A) tail addition, or poly(A) tailing. For example, in a first bioreactor (and preferably a continuous flow bioreactor of the invention), mRNA is produced from a DNA template. The production of this first stage production step may or may not be coupled to the addition of a 5' cap to the mRNA transcript. In a second step, the mRNA transcript can be introduced into a second bioreactor (and preferably a continuous flow bioreactor of the invention) and further modified to include a poly(A) tail. Optionally, the mRNA can be modified to include a 5' prime cap, assuming it was not included in the first bioreactor, as described above. This multi-step in vitro mRNA production has several advantages. For example, post-transcriptional poly(A) tail generation is separated from RNA synthesis, allowing the operator to limit unwanted synthesis of double-stranded RNA (dsRNA). The multi-step production system of the present invention also reduces manual handling of mRNA, further reducing the risk of shearing. Finally, the multi-step production system of the present invention allows one-step isolation/purification of mRNA, eg, via only poly(A) tailed RNA binding to poly dT resin.
本発明の別の態様は、Cap1酵素処理システムを有するmRNAの多段階インビトロ産生のための新規のシステム、方法、及び組成物を含み得る。好ましい一態様では、Cap0/Cap1酵素処理システムは、RNA上のCap0を認識するチェックポイントとして動作した後、酵素によるメチル化がCap1を生成し、続いて、ポリ(A)テールを生成することができる。ポリ(A)テールのこの選択は、産生中にRNAも完全にキャッピングされ、その結果、完全に機能的なmRNAの収率が向上することを確実にする。 Another aspect of the invention may include novel systems, methods, and compositions for multi-step in vitro production of mRNA with a Cap1 enzymatic processing system. In one preferred aspect, the Cap0/Cap1 enzymatic treatment system can act as a checkpoint that recognizes Cap0 on RNA, followed by enzymatic methylation to generate Cap1 followed by poly(A) tails. can. This choice of poly(A) tail ensures that the RNA is also fully capped during production, resulting in improved yields of fully functional mRNA.
本発明の別の態様は、mRNA合成とポリ(A)テーリングが分離されている、新規のmRNAの多段階インビトロ産生を含み得る。この態様では、DNA鋳型(例えば、直鎖状プラスミド、PCR産物、アミン機能性表面繋留PCR産物)、第1の量のRNAポリメラーゼ、及び反応緩衝液を有する反応混合物を、本発明のバッチ若しくは連続フローバイオリアクター又は他の適切なバイオリアクター(例えば、本明細書に記載の中空繊維リアクター)を含み得る、第1のバイオリアクターに導入する。好ましい実施形態では、反応混合物を第1のバイオリアクターの内部反応セルに導入し、これを通過させる。この内部反応セルは、ヌクレオチドNTPを含有する供給溶液、本明細書に記載のmRNA合成を触媒及び駆動するために必要な構成要素を含み得る反応緩衝液、並びにピロリン酸の無機リン酸への加水分解を触媒するピロホスファターゼを保持する供給チャンバーと、流体連通し得る。この実施形態では、供給溶液は、反応混合物と比較して、対向流フローで循環され得る。この実施形態では、供給チャンバー及び反応セルは、本明細書に概説される連続フローの態様を含むように構成され得る。 Another aspect of the invention may involve multi-step in vitro production of novel mRNAs in which mRNA synthesis and poly(A) tailing are separated. In this aspect, a reaction mixture having a DNA template (e.g., linearized plasmid, PCR product, amine-functionalized surface-tethered PCR product), a first amount of RNA polymerase, and a reaction buffer is combined with the batch or continuous method of the invention. Introduce into a first bioreactor, which may comprise a flow bioreactor or other suitable bioreactor (eg, a hollow fiber reactor as described herein). In a preferred embodiment, the reaction mixture is introduced into and passed through the internal reaction cell of the first bioreactor. This internal reaction cell consists of a feed solution containing nucleotide NTPs, a reaction buffer which may contain the necessary components to catalyze and drive mRNA synthesis as described herein, and the hydration of pyrophosphate to inorganic phosphate. It may be in fluid communication with a supply chamber holding pyrophosphatase that catalyzes degradation. In this embodiment, the feed solution can be circulated in countercurrent flow compared to the reaction mixture. In this embodiment, the feed chamber and reaction cell can be configured to include the continuous flow aspects outlined herein.
上記のように、供給溶液及び反応混合物の区画化及び対向流は、供給溶液からの遊離NTが、供給チャンバーを通過すると、反応セルの内部区画に引き込まれ、そこで反応混合物の構成要素と反応し得るように、勾配を生成する。この実施形態では、RNAPは、標的mRNAをコードする標的配列を有するDNA鋳型と会合し、標的mRNAヌクレオチドへのNTの組み込みを酵素的に触媒し得る。 As described above, the compartmentalization and countercurrent flow of the feed solution and reaction mixture ensures that free NTs from the feed solution, as they pass through the feed chamber, are drawn into the internal compartment of the reaction cell where they react with the constituents of the reaction mixture. Generate the gradients so that In this embodiment, RNAP can associate with a DNA template having a target sequence encoding a target mRNA and enzymatically catalyze the incorporation of NT into target mRNA nucleotides.
内部反応セルからの反応混合物は、1回以上の反応サイクルを経た後、抽出され、混合セルに導入され得、そこで、新たに合成されるmRNAが、例えば、1:5の比率で、緩衝液(及び、好ましくは高塩緩衝液)に希釈される。高塩緩衝液の希釈及び添加は、高濃度RNA溶液を生成し、RNAPを不活性化し、更に緩衝液条件を調整して、第2の段階のポリ(A)テーリングステップ中のポリ(A)ポリメラーゼの酵素活性を可能にする。 The reaction mixture from the internal reaction cell, after undergoing one or more reaction cycles, can be extracted and introduced into the mixing cell, where the newly synthesized mRNA is mixed with the buffer solution, e.g. (and preferably in a high salt buffer). Dilution and addition of high salt buffer produces a highly concentrated RNA solution, inactivates RNAP, and further adjusts buffer conditions to reduce poly(A) during the second stage poly(A) tailing step. Allows enzymatic activity of the polymerase.
好ましい実施形態では、mRNA転写物の5’キャッピング及びポリ(A)テーリング用の酵素は、希釈緩衝液中にも提供され得る。次いで、この新しい反応混合物は、ヌクレオチド三リン酸(例えば、ATP及びGTP)並びにS-アデノシルメチオニン(SAM)などの追加の構成要素を含有する供給チャンバーを有する第2の中空繊維リアクターの反応セルに導入される。上記のように、これらの構成要素が、本明細書に記載の中空繊維バリア(34)などの多孔質バリアを通過し、反応セルに入り、mRNA転写物の5’キャッピング及びポリ(A)テーリングの基質として作用するように、反応セルで勾配を形成する供給チャンバー内に配置され得る。この構成において、mRNAは、キャッピング及びポリ(A)テーリングされ、第2の中空繊維リアクターの反応セルからの反応混合物は、高塩緩衝液に希釈されて、ポリ(A)テーリングされたRNAのポリdT樹脂への遅い結合を可能にする。他の構成要素は、樹脂の上を通過し、回収される。特定の実施形態では、反応混合物からの組換え酵素は、カラムで親和性樹脂によって捕捉された後、ポリdT樹脂上で洗浄される。反応混合物をポリdT樹脂上で完全に洗浄し、ポリ(A)修飾RNAが樹脂に結合した後、高塩緩衝液を流して洗浄し、洗浄後、蒸ポリ(A)修飾RNAを留水で樹脂から遊離させる。多段階インビトロ生産システムの最終産物は、蒸留水中の濃縮されたキャッピング及びポリ(A)テーリングされたRNAであり、これは、治療用途のための脂質ナノ粒子(LNP)への封入などの追加の処理に更にかけられ得る。 In preferred embodiments, enzymes for 5' capping and poly(A) tailing of mRNA transcripts may also be provided in the dilution buffer. This new reaction mixture is then transferred to the reaction cell of a second hollow fiber reactor with a feed chamber containing additional components such as nucleotide triphosphates (e.g., ATP and GTP) and S-adenosylmethionine (SAM). introduced into As described above, these components pass through a porous barrier, such as the hollow fiber barrier (34) described herein, into the reaction cell and undergo 5' capping and poly(A) tailing of mRNA transcripts. can be placed in a feed chamber that forms a gradient in the reaction cell to act as a substrate for the In this configuration, the mRNA is capped and poly(A) tailed and the reaction mixture from the reaction cell of the second hollow fiber reactor is diluted in high salt buffer to form a poly(A) tailed RNA poly(A) tail. Allows slow binding to dT resin. Other components pass over the resin and are collected. In certain embodiments, the recombinant enzyme from the reaction mixture is captured by the affinity resin on the column and then washed on the poly dT resin. The reaction mixture was washed thoroughly on poly dT resin, and after the poly(A)-modified RNA was bound to the resin, it was washed with flowing high salt buffer, and after washing, the distilled poly(A)-modified RNA was washed with distilled water. Release from the resin. The final product of the multi-step in vitro production system is concentrated capped and poly(A)-tailed RNA in distilled water, which can be further processed such as encapsulation into lipid nanoparticles (LNPs) for therapeutic applications. It can be subjected to further processing.
本発明の技術の更なる態様は、以下の明細書、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。 Further aspects of the present technology will become apparent from the following specification, drawings, and claims.
本開示の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明からよりよく理解されるであろう。これらの全ては、単に例示として与えられ、本開示の実施形態を限定するものではない。 Aspects, features, and advantages of the present disclosure will be better understood from the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. All of these are provided merely as examples and are not intended to limit embodiments of the present disclosure.
一般的に図1を参照すると、一実施形態では、本発明の技術は、ポリヌクレオチド(特にmRNA)のスケーリングされたインビトロ産生のために構成された新規の連続フローバイオリアクター(1)を含み得る。概して、図1を参照すると、連続フロー導管(3)は、連続フロー反応チャンバー(2)を通過し得る。この実施形態では、連続フロー導管(3)は、供給溶液を連続的に再循環させることができる。供給溶液は、以下の構成要素のうちの1つ以上を含み得る:
-第1の量の単離されたNTP、
-ある量の反応緩衝液、
-任意選択的に、PCT/US2018/012121に記載されている無機ポリリン酸エネルギー再生システムの構成要素、及び
-任意選択的に、mRNAポリヌクレオチドの産生のための1つ以上の補因子。
Referring generally to FIG. 1, in one embodiment, the technology of the present invention may comprise a novel continuous flow bioreactor (1) configured for scaled in vitro production of polynucleotides (particularly mRNA). . Generally, referring to FIG. 1, a continuous flow conduit (3) may pass through a continuous flow reaction chamber (2). In this embodiment, the continuous flow conduit (3) can continuously recycle the feed solution. The feed solution may contain one or more of the following components:
- a first amount of isolated NTPs,
- an amount of reaction buffer,
- optionally a component of the inorganic polyphosphate energy regeneration system described in PCT/US2018/012121, and - optionally one or more cofactors for the production of mRNA polynucleotides.
この実施形態では、連続フロー反応チャンバー(2)は、ポリヌクレオチド(特にmRNA)の産生のための反応混合物を保持し得る。この入力反応混合物は、以下の構成要素のうちの1つ以上を含み得る:
-第1の量の単離されたRNAP酵素、
-第1の量のDNA鋳型、
-ある量の反応緩衝液、
-任意選択的に、初期量の単離されたNTP。
In this embodiment, the continuous flow reaction chamber (2) can hold the reaction mixture for the production of polynucleotides (particularly mRNA). This input reaction mixture may contain one or more of the following components:
- a first amount of isolated RNAP enzyme,
- a first amount of DNA template,
- an amount of reaction buffer,
- Optionally, an initial amount of isolated NTPs.
特に、連続フロー導管(3)は、連続フロー反応チャンバー(2)と流体連通し得る。具体的には、図1に示されるように、連続フロー導管(3)は、供給溶液の1つ以上の構成要素が、複数の導管開口部(4)から連続フロー導管(3)へ通過できるように構成された複数の導管開口部(4)を通して、連続フロー反応チャンバー(2)と流体連通し得る。好ましい一実施形態では、連続フロー導管(3)は、中空繊維から作られた連続フロー導管(3)を含み得る。この実施形態では、連続フロー導管(3)は、5kDa又は20kDaのサイズの間の細孔を有するMWCO PES膜から作製され得る。この繊維膜は、タンパク質及びヌクレオチド結合を低減するために更に処理され得る。この処理は、導管の外側に堆積するRNA不含アセチル化BSAを含み、mRNAが産生され得る導管の内側に精製RNAポリメラーゼが配置され得る。この構成において、複数の導管開口部(4)は、供給溶液からの遊離NTが、連続フロー反応チャンバー(2)を通過すると、連続フロー反応チャンバー(2)の内部区画に引き込まれ、そこで反応混合物の構成要素と反応し得るように、勾配を生成する。この実施形態では、RNAPは、標的mRNA(14)をコードする標的配列を有するDNA鋳型(及び、好ましくは直鎖DNA鋳型)と会合し、標的mRNA(14)ヌクレオチドへのNTPの組み込みを酵素的に触媒し得る。 In particular, continuous flow conduit (3) may be in fluid communication with continuous flow reaction chamber (2). Specifically, as shown in Figure 1, the continuous flow conduit (3) allows one or more components of the feed solution to pass from multiple conduit openings (4) into the continuous flow conduit (3). It may be in fluid communication with the continuous flow reaction chamber (2) through a plurality of conduit openings (4) configured to. In one preferred embodiment, the continuous flow conduit (3) may comprise a continuous flow conduit (3) made from hollow fibers. In this embodiment, the continuous flow conduit (3) can be made from a MWCO PES membrane with pores between the size of 5 kDa or 20 kDa. This fiber membrane can be further treated to reduce protein and nucleotide binding. This treatment involves depositing RNA-free acetylated BSA on the outside of the conduit, and purified RNA polymerase can be placed inside the conduit where mRNA can be produced. In this configuration, a plurality of conduit openings (4) draws liberated NT from the feed solution as it passes through the continuous flow reaction chamber (2) into the internal compartment of the continuous flow reaction chamber (2) where the reaction mixture Generate a gradient so that it can react with the components of In this embodiment, RNAP associates with a DNA template (and preferably a linear DNA template) having a target sequence encoding target mRNA (14) and enzymatically induces incorporation of NTPs into target mRNA (14) nucleotides. can catalyze
特定の実施形態では、標的mRNA(14)は、ヘアピン立体配置の3次元構造的形状(例えば、dsRNA立体配置)を生成するように構成され得、これは、RNA干渉経路の誘導を必要とする対象においてそれを誘導するために使用され得るが、更なる実施形態では、標的mRNA(14)は、薬学的組成物として使用され得る。例えば、一実施形態では、標的mRNA(14)は、抗原性ペプチド(例えば、ウイルスタンパク質に対するもの)をコードし得る。この実施形態では、mRNAは、それを必要とする対象に投与され得、翻訳されて抗原性タンパク質を形成し、これは次いで、免疫応答を誘発し得る。 In certain embodiments, the target mRNA (14) can be configured to produce a three-dimensional structural configuration of a hairpin configuration (e.g., a dsRNA configuration), which requires induction of the RNA interference pathway. Although it can be used to induce it in a subject, in further embodiments the target mRNA (14) can be used as a pharmaceutical composition. For example, in one embodiment, target mRNA (14) may encode an antigenic peptide (eg, against a viral protein). In this embodiment, mRNA can be administered to a subject in need thereof and translated to form antigenic proteins, which can then elicit an immune response.
例えば、好ましい一実施形態では、連続フローバイオリアクター(1)は、COVID-19コロナウイルスを対象とする免疫応答を誘発するように指示された1つ以上の抗原性ペプチドをコードするmRNAを、それを必要とする対象において産生するように構成され得る。より具体的には、この実施形態では、連続フローバイオリアクター(1)は、Koglin及びHumbertによる米国出願第62/992,072号(明細書、図、配列、及び構築物構成が、参照により本明細書に具体的に援用される)に記載されている1つ以上の多価COVID-19コロナウイルス構築物をコードするmRNAを産生するように構成され得る。 For example, in one preferred embodiment, the continuous flow bioreactor (1) produces mRNA encoding one or more antigenic peptides directed to elicit an immune response directed against the COVID-19 coronavirus. can be configured to produce in a subject in need of More specifically, in this embodiment, the continuous flow bioreactor (1) is described in U.S. Application No. 62/992,072 by Koglin and Humbert (description, figures, sequences and constructs incorporated herein by reference). (specifically incorporated herein by reference).
一部の実施形態では、本発明に従って産生されるmRNAの少なくとも1つのコード領域は、COVID-19コロナウイルスタンパク質又はその断片若しくはバリアントを含むか又はそれからなる、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、若しくはそれ以上の抗原性ペプチド又はタンパク質をコードする。より好ましくは、少なくとも1つのコード領域は、COVID-19コロナウイルスのスパイクタンパク質サブユニット1(S1)、ii)S1の受容体結合モチーフ(RBM)、及びii)ヌクレオカプシドタンパク質(NCP)、並びにその断片若しくはバリアント、又はそれらのタンパク質のうちのいずれか1つの断片若しくはバリアント(これらは、シグナルペプチド、好ましくはIgEシグナルペプチド(配列番号9を組み込んだもの)と更に結合され得る)を含むか又はそれらからなる、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、若しくはそれ以上の抗原性ペプチド又はタンパク質をコードする。更により好ましくは、少なくとも1つのコード領域は、組み込まれた配列番号1~6In、又はこれらのアミノ酸配列のうちのいずれか1つの断片若しくはバリアントからなる群から選択される、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、又はそれ以上のアミノ酸配列をコードする。特に、組み込まれた配列は、「In」指定で特定される。 In some embodiments, at least one coding region of the mRNA produced according to the present invention comprises or consists of a COVID-19 coronavirus protein or fragment or variant thereof, at least 2, 3, 4, It encodes 5, 6, 7, 8 or more antigenic peptides or proteins. More preferably, at least one coding region comprises the spike protein subunit 1 (S1) of the COVID-19 coronavirus, ii) the receptor binding motif (RBM) of S1, and ii) the nucleocapsid protein (NCP), and fragments thereof or variants, or fragments or variants of any one of these proteins, which may be further conjugated with a signal peptide, preferably an IgE signal peptide (which incorporates SEQ ID NO: 9) encodes at least 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or more antigenic peptides or proteins. Even more preferably, at least one coding region is selected from the group consisting of integrated SEQ ID NOS: 1-6In, or fragments or variants of any one of these amino acid sequences, at least two, three , encodes a sequence of 4, 5, 6, 7, 8 or more amino acids. In particular, sequences that are incorporated are identified by the "In" designation.
再び図1を参照すると、反応混合物の構成要素は、反応の開始前に連続フロー反応チャンバー(2)の内部区画にロードされ得、又は必要に応じて、動作中に補充され得る。供給溶液はまた、反応の開始前に、連続フロー導管(3)にロードされ得る。例えば、図1に示されるように、供給溶液は、連続フロー導管(3)への供給溶液のリアルタイム注入を可能にするように構成された入力バルブ(7)と結合された入力リザーバー(5)から連続フロー導管(3)に添加され得る。特定の実施形態では、供給溶液の添加は、手動で達成され得、代替の実施形態では、プロセスは自動化され得る。この後者の実施形態では、供給溶液は、所定のスケジュールに基づいて、又は所定の閾値(例えば、供給溶液中のNTPの濃度、連続フロー反応チャンバー(2)で合成されるmRNAの濃度、又は反応のエネルギー消費などの別のパラメーター)に基づいて、システムに添加され得る。かかるパラメーターは、本明細書に概説されるような1つ以上のパラメーターの変化に応答して、コンピュータ実行可能プログラムを実行するように構成されたコンピュータシステムと通信する1つ以上のセンサーによって測定され得る。 Referring again to FIG. 1, the components of the reaction mixture can be loaded into the internal compartments of the continuous flow reaction chamber (2) prior to initiation of the reaction or replenished during operation as needed. A feed solution can also be loaded into the continuous flow conduit (3) prior to initiation of the reaction. For example, as shown in Figure 1, the feed solution is delivered to an input reservoir (5) coupled with an input valve (7) configured to allow real-time injection of the feed solution into the continuous flow conduit (3). to the continuous flow conduit (3). In certain embodiments, addition of the feed solution may be accomplished manually, and in alternate embodiments the process may be automated. In this latter embodiment, the feed solution is supplied based on a predetermined schedule or a predetermined threshold (e.g., the concentration of NTPs in the feed solution, the concentration of mRNA synthesized in the continuous flow reaction chamber (2), or the reaction can be added to the system based on another parameter, such as the energy consumption of Such parameters are measured by one or more sensors in communication with a computer system configured to execute a computer executable program in response to changes in one or more parameters as outlined herein. obtain.
特に、連続フロー反応チャンバー(2)の内部区画での反応の開始後、NTPが新たに合成されるmRNAに組み込まれると、他の要因の中でも新鮮なNTPが、連続フロー導管(3)に連続的に提供され得る。かかる計量生成は、例えば、ヌクレオチド三リン酸(例えば、アデニン三リン酸(ATP)、グアノシン三リン酸(GTP)、ウリジン三リン酸(UTP)、及びシチジン三リン酸(CTP)からなる群から選択される1つ以上のヌクレオチド三リン酸)のエネルギー加水分解の形態での、反応酵素及びエネルギー使用のより効率的な使用を可能にする。 In particular, after initiation of the reaction in the internal compartment of the continuous-flow reaction chamber (2), the incorporation of NTPs into newly synthesized mRNA, among other factors, allows fresh NTPs to flow continuously into the continuous-flow conduit (3). can be provided in a timely manner. Such quantitation is, for example, from the group consisting of nucleotide triphosphates, such as adenine triphosphate (ATP), guanosine triphosphate (GTP), uridine triphosphate (UTP), and cytidine triphosphate (CTP). It allows more efficient use of reactive enzymes and energy usage in the form of energy hydrolysis of one or more selected nucleotide triphosphates).
本発明の連続フローバイオリアクター(1)は、一般的に、細胞のアデノシン三リン酸(ATP)エネルギー再生システムを含む、無機ポリリン酸エネルギー再生システムを含むように更に構成され得る。この実施形態では、連続フロー反応チャンバー(2)は、
-ある量の単離されたアデノシルキナーゼ酵素(及び、好ましくは好熱性細菌由来のGst AdK)と、
-ある量の単離されたポリリン酸キナーゼ酵素(好熱性細菌由来のTaq PPK)と、
-ある量の好熱性細菌由来の無機ポリリン酸(PPi)と、
-ある量のアデノシン一リン酸(AMP)と、を含み得る。
The continuous flow bioreactor (1) of the present invention may generally be further configured to include an inorganic polyphosphate energy regeneration system, including a cellular adenosine triphosphate (ATP) energy regeneration system. In this embodiment, the continuous flow reaction chamber (2) comprises:
- an amount of an isolated adenosyl kinase enzyme (and Gst AdK, preferably from a thermophilic bacterium);
- an amount of an isolated polyphosphate kinase enzyme (Taq PPK from thermophilic bacteria),
- an amount of inorganic polyphosphate (PPi) from thermophilic bacteria;
- an amount of adenosine monophosphate (AMP);
この実施形態では、アデノシルキナーゼ(AdK)及びポリリン酸キナーゼ(PPK)酵素は、PPi及びAMPから細胞のATPエネルギーを再生するように相乗的に働く。より具体的には、‘121出願(参照により本明細書に援用される)の図8に概して示されるように、別の好ましい実施形態では、単離及び精製されたGst AdK(‘121出願の配列番号8In(参照により本明細書に援用される))及び/又はTaq PPK(‘121出願の配列番号11In(参照により本明細書に援用される))が、ある量の無機ポリリン酸とともに、この無細胞発現システムに添加され得る。一実施形態では、この量の無機ポリリン酸は、最適なポリリン酸濃度範囲を含み得る。この好ましい実施形態では、かかる最適なポリリン酸濃度範囲は、概して、反応の平衡を安定に維持する無機ポリリン酸(PPi)の濃度として定義される。この好ましい実施形態では、最適なポリリン酸濃度範囲は、約0.2~2mg/mlのPPiであり得る。 In this embodiment, the adenosyl kinase (AdK) and polyphosphate kinase (PPK) enzymes work synergistically to regenerate cellular ATP energy from PPi and AMP. More specifically, in another preferred embodiment, isolated and purified Gst AdK ( SEQ ID NO: 8In (incorporated herein by reference)) and/or Taq PPK (SEQ ID NO: 11In of the '121 application (incorporated herein by reference)), together with an amount of inorganic polyphosphate, can be added to this cell-free expression system. In one embodiment, this amount of inorganic polyphosphate may comprise the optimal polyphosphate concentration range. In this preferred embodiment, such optimal polyphosphate concentration range is generally defined as the concentration of inorganic polyphosphate (PPi) that keeps the equilibrium of the reaction stable. In this preferred embodiment, the optimal polyphosphate concentration range may be about 0.2-2 mg/ml PPi.
上記のように、PPKは、ポリリン酸及びAMPからADPを合成することができる。この好ましい実施形態では、Gst AdK及びPPKの共役作用は、2つのADPを、1つのATP及び1つのアデノシン一リン酸(AMP)に変換することによって、システムからアデノシン二リン酸(ADP)を除去し得る。
As mentioned above, PPK can synthesize ADP from polyphosphate and AMP. In this preferred embodiment, the combined action of Gst AdK and PPK removes adenosine diphosphate (ADP) from the system by converting two ADPs into one ATP and one adenosine monophosphate (AMP). can.
この反応は、ADPの産生に向かってPPKの平衡反応を駆動するのに十分に速い場合がある。
このシステムにおいて、より高濃度のAMPの存在により、Taq PPKの反応が更にADPに向かって駆動され得る。 In this system, the presence of higher concentrations of AMP may drive the response of Taq PPK further towards ADP.
連続フロー反応チャンバー(2)に反応混合物の一部及び新たに合成されたmRNAを含有するmRNA出力(9)は、更なる修飾のために抽出され得る。再び図1を参照すると、mRNA出力(9)は、連続フロー反応チャンバー(2)からのmRNA出力(9)の抽出を可能にするように構成された出力バルブ(8)と結合された出力リザーバー(6)への連続フロー反応チャンバー(2)に抽出され得る。特定の実施形態では、mRNA出力(9)の抽出は手動で達成され得るが、代替的な実施形態では、プロセスは自動化され得る。この後者の実施形態では、mRNA出力(9)は、所定のスケジュールに基づいて、又は所定の閾値(例えば、供給溶液中のNTPの濃度、連続フロー反応チャンバー(2)で合成されるmRNAの濃度、又は反応のエネルギー消費などの別のパラメーター)に基づいて、システムから抽出され得る。かかるパラメーターは、本明細書に概説されるような1つ以上のパラメーターの変化に応答して、コンピュータ実行可能プログラムを実行するように構成されたコンピュータシステムと通信する1つ以上のセンサーによって測定され得る。 A portion of the reaction mixture and the mRNA output (9) containing newly synthesized mRNA in the continuous flow reaction chamber (2) can be extracted for further modification. Referring again to Figure 1, the mRNA output (9) is an output reservoir coupled with an output valve (8) configured to allow extraction of the mRNA output (9) from the continuous flow reaction chamber (2). Continuous flow to (6) can be extracted into reaction chamber (2). In certain embodiments, extraction of mRNA output (9) can be accomplished manually, but in alternative embodiments the process can be automated. In this latter embodiment, the mRNA output (9) is determined based on a predetermined schedule or at predetermined thresholds (e.g. concentration of NTPs in the feed solution, concentration of mRNA synthesized in the continuous flow reaction chamber (2) , or another parameter such as the energy consumption of the reaction). Such parameters are measured by one or more sensors in communication with a computer system configured to execute a computer executable program in response to changes in one or more parameters as outlined herein. obtain.
ここで、一般的に図2を参照すると、一実施形態では、本発明の技術は、ポリヌクレオチド(特にmRNA)のスケーリングされたインビトロ産生のために構成された新規のバッチ供給反応チャンバー(10)を含み得る。この実施形態では、バッチ供給反応チャンバー(10)は、ポリヌクレオチド(特にmRNA)の製造のための反応混合物を保持し得る。この入力反応混合物は、以下の構成要素のうちの1つ以上を含み得る:
-第1の量の単離されたRNAP酵素、
-第1の量のDNA鋳型、
-ある量の反応緩衝液、
-第1の量の単離されたNTP、
-任意選択的に、PCT/US2018/012121に記載されている無機ポリリン酸エネルギー再生システムの構成要素、及び
-任意選択的に、mRNAポリヌクレオチドの産生のための1つ以上の補因子。
Referring now generally to FIG. 2, in one embodiment the technology of the present invention comprises a novel batch-fed reaction chamber (10) configured for scaled in vitro production of polynucleotides (particularly mRNA). can include In this embodiment, the batch-fed reaction chamber (10) may hold reaction mixtures for the production of polynucleotides (particularly mRNA). This input reaction mixture may contain one or more of the following components:
- a first amount of isolated RNAP enzyme,
- a first amount of DNA template,
- an amount of reaction buffer,
- a first amount of isolated NTPs,
- optionally a component of the inorganic polyphosphate energy regeneration system described in PCT/US2018/012121, and - optionally one or more cofactors for the production of mRNA polynucleotides.
この構成において、遊離RNAPは、標的mRNA(14)をコードする標的配列を有するDNA鋳型(及び、好ましくは直鎖DNA鋳型)と会合し、バッチ供給反応チャンバー(10)内の標的mRNA(14)ヌクレオチドへのNTPの組み込みを酵素的に触媒し得る。再び、図1を参照すると、反応混合物の1つ以上の構成要素は、入力リザーバー(5)を通してバッチ供給反応チャンバー(10)内に入り得る。 In this configuration, the free RNAP is associated with a DNA template (and preferably a linear DNA template) having a target sequence encoding target mRNA (14), and the target mRNA (14) within the batch-fed reaction chamber (10). Incorporation of NTPs into nucleotides can be enzymatically catalyzed. Referring again to Figure 1, one or more components of the reaction mixture may enter the batch feed reaction chamber (10) through the input reservoir (5).
特定の実施形態では、バッチ供給反応チャンバー(10)において生成された標的mRNA(14)は、ヘアピン立体配置の3次元構造的形状(例えば、dsRNA立体配置)を生成するように構成され得、これは、RNA干渉経路の誘導を必要とする対象においてそれを誘導するために使用され得るが、更なる実施形態では、標的mRNA(14)は、薬学的組成物として使用され得る。例えば、一実施形態では、標的mRNA(14)は、抗原性ペプチド(例えば、ウイルスタンパク質に対するもの)をコードし得る。この実施形態では、mRNAは、それを必要とする対象に投与され得、翻訳されて抗原性タンパク質を形成し、これは次いで、免疫応答を誘発し得る。 In certain embodiments, the target mRNA (14) produced in the batch-fed reaction chamber (10) can be configured to produce a three-dimensional structural configuration (e.g., a dsRNA configuration) in a hairpin configuration, which can be used to induce induction of the RNA interference pathway in a subject in need thereof, but in a further embodiment the target mRNA (14) can be used as a pharmaceutical composition. For example, in one embodiment, target mRNA (14) may encode an antigenic peptide (eg, against a viral protein). In this embodiment, mRNA can be administered to a subject in need thereof and translated to form antigenic proteins, which can then elicit an immune response.
例えば、好ましい一実施形態では、バッチ供給反応チャンバー(10)は、COVID-19コロナウイルスに対する免疫応答を、それを必要とする対象において誘発するように指示された1つ以上の抗原性ペプチドをコードするmRNAを産生するように構成され得る。より具体的には、この実施形態では、連続フローバイオリアクター(1)は、Koglin及びHumbertによる米国出願第62/992,072号(明細書、図、配列、及び構築物構成が、参照により本明細書に具体的に援用される)に記載されている1つ以上の多価COVID-19コロナウイルス構築物をコードするmRNAを産生するように構成され得る。 For example, in one preferred embodiment, the batch-fed reaction chamber (10) encodes one or more antigenic peptides directed to elicit an immune response to the COVID-19 coronavirus in a subject in need thereof. can be configured to produce an mRNA that More specifically, in this embodiment, the continuous flow bioreactor (1) is described in U.S. Application No. 62/992,072 by Koglin and Humbert (description, figures, sequences and constructs incorporated herein by reference). (specifically incorporated herein by reference).
一部の実施形態では、本発明に従って産生されるmRNAの少なくとも1つのコード領域は、COVID-19コロナウイルスタンパク質又はその断片若しくはバリアントを含むか又はそれからなる、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、若しくはそれ以上の抗原性ペプチド又はタンパク質をコードする。より好ましくは、少なくとも1つのコード領域は、COVID-19コロナウイルスのスパイクタンパク質サブユニット1(S1)、ii)S1の受容体結合モチーフ(RBM)、及びii)ヌクレオカプシドタンパク質(NCP)、並びにその断片若しくはバリアント、又はそれらのタンパク質のうちのいずれか1つの断片若しくはバリアント(これらは、シグナルペプチド、好ましくはIgEシグナルペプチド(配列番号9を組み込んだもの)と更に結合され得る)を含むか又はそれらからなる、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、若しくはそれ以上の抗原性ペプチド又はタンパク質をコードする。更により好ましくは、少なくとも1つのコード領域は、組み込まれた配列番号1~6In、又はこれらのアミノ酸配列のうちのいずれか1つの断片若しくはバリアントからなる群から選択される、少なくとも2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、又はそれ以上のアミノ酸配列をコードする。 In some embodiments, at least one coding region of the mRNA produced according to the present invention comprises or consists of a COVID-19 coronavirus protein or fragment or variant thereof, at least 2, 3, 4, It encodes 5, 6, 7, 8 or more antigenic peptides or proteins. More preferably, at least one coding region comprises the spike protein subunit 1 (S1) of the COVID-19 coronavirus, ii) the receptor binding motif (RBM) of S1, and ii) the nucleocapsid protein (NCP), and fragments thereof or variants, or fragments or variants of any one of these proteins, which may be further conjugated with a signal peptide, preferably an IgE signal peptide (which incorporates SEQ ID NO: 9) encodes at least 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or more antigenic peptides or proteins. Even more preferably, at least one coding region is selected from the group consisting of integrated SEQ ID NOS: 1-6In, or fragments or variants of any one of these amino acid sequences, at least two, three , encodes a sequence of 4, 5, 6, 7, 8 or more amino acids.
特に、バッチ供給反応チャンバー(10)における反応の開始後、NTPが新たに合成されるmRNAに組み込まれると、合成反応は、所定の時間、又は新たに合成されるmRNAの所定の濃度などの閾値が満たされるまで、又は反応混合物の酵素若しくはエネルギー源が消費されるまで、進行し得る。上記のように、一実施形態では、バッチ供給反応チャンバー(10)は、ヌクレオチド三リン酸(例えば、以下からなる群から選択される1つ以上のヌクレオチド三リン酸)のエネルギー加水分解の形態のエネルギー源を含み得る:アデニン三リン酸(ATP)、グアノシン三リン酸(GTP)、ウリジン三リン酸(UTP)、及びシチジン三リン酸(CTP)。最後に、本発明のバッチ供給反応チャンバー(10)は、上に概説される無機ポリリン酸エネルギー再生システムを含むように更に構成され得る。 In particular, after initiation of the reaction in the batch-fed reaction chamber (10), once the NTPs are incorporated into the newly synthesized mRNA, the synthesis reaction is allowed to reach a threshold, such as a predetermined time or concentration of the newly synthesized mRNA. is satisfied or the enzyme or energy source of the reaction mixture is exhausted. As noted above, in one embodiment, the batch-fed reaction chamber (10) is a form of energetic hydrolysis of nucleotide triphosphates (e.g., one or more nucleotide triphosphates selected from the group consisting of) Energy sources may include: adenine triphosphate (ATP), guanosine triphosphate (GTP), uridine triphosphate (UTP), and cytidine triphosphate (CTP). Finally, the batch-fed reaction chamber (10) of the present invention may be further configured to include the inorganic polyphosphate energy recovery system outlined above.
本発明の技術は、バッチ供給反応チャンバー(10)システム、又は上に概説される連続フローバイオリアクター(1)のいずれかを介して産生されたmRNA出力(9)を単離するためのシステム及び方法を更に含む。一般に図3を参照すると、一実施形態では、mRNA出力(9)は、mRNA出力(9)のタンパク質画分(15)を捕捉するように構成されたタンパク質親和性カラム(11)を通過し得、これは、遊離RNAP又はmRNA出力(9)に存在し得る他のタンパク質を含み得る。実施形態では、捕捉されたRNAPは、タンパク質親和性カラム(11)から溶出され、その後のインビトロmRNA産生反応で再利用され得る。 The technology of the present invention provides a system and Further comprising a method. Referring generally to Figure 3, in one embodiment, mRNA output (9) can be passed through a protein affinity column (11) configured to capture the protein fraction (15) of mRNA output (9). , which may contain free RNAP or other proteins that may be present in the mRNA output (9). In embodiments, the captured RNAP can be eluted from the protein affinity column (11) and reused in subsequent in vitro mRNA production reactions.
図3に更に示されるように、タンパク質画分(15)を除去した後、mRNA出力(9)は、mRNA出力(9)に存在し得る遊離DNA鋳型を含み得るmRNA出力(9)のDNA画分(16)を捕捉するように構成されたDNA親和性カラム(12)を通過し得る。 As further shown in FIG. 3, after removing the protein fraction (15), the mRNA output (9) is transformed into a DNA fraction of the mRNA output (9), which may contain free DNA templates that may be present in the mRNA output (9). It can pass through a DNA affinity column (12) configured to capture the minute (16).
再び、図3に示されるように、タンパク質画分(15)及びDNA画分(16)を除去した後、mRNA出力(9)は、NTP画分(17)並びに過剰な緩衝液又はmRNA出力(9)の他の構成要素を除去するように構成されたヌクレオチド沈殿器(13)を通過し得る。好ましい実施形態では、遊離NTP画分(17)は、1回以上のラウンドのアルコール沈殿及び洗浄を介して標的mRNA(14)から分離及び除去されて、mRNA出力(9)に存在し得る標的mRNA(14)が抽出され得る。ようやく単離された標的mRNA(14)は、更に精製され、任意選択的に、所望の下流用途用に再可溶化され得るか、又は長期保存若しくは減容送達用に乾燥され得る。上記のように、タンパク質親和性カラム(11)及びDNA親和性カラム(12)の順序は、最初にDNA画分(16)が除去されて、2番目にタンパク質画分(15)が除去され、また、その逆も同様に除去されるように切り替えられ得る。このような動作順序は、遊離NTP画分(17)の除去にも適用可能である。 Again, as shown in FIG. 3, after removal of the protein fraction (15) and DNA fraction (16), the mRNA output (9) is reduced by the NTP fraction (17) and excess buffer or mRNA output ( It may pass through a nucleotide precipitator (13) configured to remove other components of 9). In a preferred embodiment, the free NTP fraction (17) is separated and removed from the target mRNA (14) via one or more rounds of alcohol precipitation and washing to render the target mRNA present in the mRNA output (9). (14) can be extracted. The finally isolated target mRNA (14) can be further purified and optionally resolubilized for desired downstream uses or dried for long term storage or reduced volume delivery. As above, the order of protein affinity column (11) and DNA affinity column (12) is first to remove the DNA fraction (16), second to remove the protein fraction (15), Also, vice versa can be switched to be removed as well. Such a sequence of operations is also applicable to the removal of the free NTP fraction (17).
本発明は、以下に概説されるように、mRNAの多段階産生に構成され得る中空繊維バイオリアクター(20)のためのシステム、方法、及び組成物を含み得る。図に示されるように、好ましい実施形態では、中空繊維バイオリアクター(20)は、反応混合物、好ましくは、DNA鋳型(例えば、直鎖状プラスミド、PCR産物、アミン機能性表面繋留PCR産物)、第1の量のRNAポリメラーゼ、及び反応緩衝液、並びにmRNAのインビトロ産生に必要な他の構成要素を含有するように構成された反応セル(31)を含み得る。混合反応セル(31)は、供給チャンバー(32)内に配置され得る。この内部混合反応セル(31)は、実施形態では、ヌクレオチドNTPを含有する供給溶液、本明細書に記載のmRNA合成を触媒及び駆動するために必要な構成要素を含み得る反応緩衝液、並びにピロリン酸の無機リン酸への加水分解を触媒するピロホスファターゼを保持する供給チャンバー(32)と、流体連通し得る。以下に示されるように、多段階システムでは、供給チャンバー(32)は、mRNA転写物を5’キャッピング及びポリ(A)テーリングするための酵素を含有する供給溶液を含有し得る。上記のように、供給チャンバー(32)内に配置された供給溶液の構成要素は、多孔質バリアを通過し、反応セル(32)内に入り、mRNAの合成並びに/又はmRNA転写物の5’キャッピング及びポリ(A)テーリングの基質として作用するように、反応セル(32)と勾配を形成することができる。 The present invention can include systems, methods, and compositions for hollow fiber bioreactors (20) that can be configured for multi-step production of mRNA, as outlined below. As shown, in a preferred embodiment, the hollow fiber bioreactor (20) comprises a reaction mixture, preferably a DNA template (e.g., linear plasmid, PCR product, amine-functionalized surface-tethered PCR product), It may contain a reaction cell (31) configured to contain an amount of RNA polymerase, and a reaction buffer, as well as other components necessary for the in vitro production of mRNA. A mixing reaction cell (31) may be positioned within the feed chamber (32). This internal mixed reaction cell (31) comprises, in embodiments, a feed solution containing nucleotide NTPs, a reaction buffer which may contain the components necessary to catalyze and drive mRNA synthesis as described herein, and pyrroline It may be in fluid communication with a feed chamber (32) holding pyrophosphatase that catalyzes the hydrolysis of acid to inorganic phosphate. As shown below, in a multi-step system, the feed chamber (32) may contain a feed solution containing enzymes for 5' capping and poly(A) tailing of mRNA transcripts. As described above, the components of the feed solution placed in the feed chamber (32) pass through the porous barrier and into the reaction cell (32) to synthesize mRNA and/or 5' of the mRNA transcripts. A gradient can be formed with the reaction cell (32) to act as a substrate for capping and poly(A) tailing.
好ましい実施形態では、反応セル(32)は、多孔質バリア(好ましくは5kDa又は20kDaのサイズの間の細孔を有するMWCO PES膜を含み得る中空繊維バリア(34)であり得る)によって、供給チャンバー(32)と分けられる。この繊維膜は、タンパク質及びヌクレオチド結合を低減するために更に処理され得る。この処理は、導管の外側に堆積するRNA不含アセチル化BSAを含み、mRNAが産生され得る導管の内側に精製RNAポリメラーゼが配置され得る。 In a preferred embodiment, the reaction cell (32) is separated from the feed chamber by a porous barrier (which may preferably be a hollow fiber barrier (34) which may comprise a MWCO PES membrane with pores between the size of 5 kDa or 20 kDa). (32). This fiber membrane can be further treated to reduce protein and nucleotide binding. This treatment involves depositing RNA-free acetylated BSA on the outside of the conduit, and purified RNA polymerase can be placed inside the conduit where mRNA can be produced.
上に概説されるように、本発明の多段階インビトロ産生システム(30)は、mRNA合成並びにmRNA転写物のポリ(A)テーリング及び任意選択的に5’キャッピングを分離するように構成された複数のバイオリアクターを含み得る。この実施形態では、mRNAは、第1のバイオリアクターにおいて生成され、mRNA転写物のポリ(A)テーリングは、第2のバイオリアクターにおいて実施される。以下に更に概説するように、当該キャップの5’プライムキャッピング及び修飾は、第1のバイオリアクターにおけるmRNA合成と同時に実施されてもよく、又はmRNA合成ステップと分けられて、第2のバイオリアクターにおけるポリ(A)テーリング中に実施されてもよい。 As outlined above, the multi-step in vitro production system (30) of the present invention comprises a multi-step in vitro production system (30) configured to separate mRNA synthesis and poly(A) tailing and, optionally, 5' capping of mRNA transcripts. of bioreactors. In this embodiment, mRNA is produced in a first bioreactor and poly(A) tailing of mRNA transcripts is performed in a second bioreactor. As further outlined below, the 5′ prime capping and modification of the cap may be performed concurrently with mRNA synthesis in the first bioreactor, or separated from the mRNA synthesis step in a second bioreactor. It may be performed during poly(A) tailing.
図5A~Bに提供される概略的なフロー図において、本発明の多段階インビトロ産生システム(30)は、第1のバイオリアクターを含み得、これは、この実施形態では、mRNA巨大分子の合成及び任意選択的に当該転写物の5’キャッピングのために構成された第1の中空繊維リアクター(20a)として示されている。特に、第1の中空繊維リアクター(20a)を使用することが好ましいが、任意のインビトロmRNAバイオリアクターシステムが本発明とともに使用され得るため、必要ではない。再び図5A~Bを参照すると、第1の中空繊維リアクター(20a)は、第1の段階の反応混合物(21)、好ましくは、DNA鋳型(例えば、直鎖状プラスミド、PCR産物、アミン機能性表面繋留PCR産物)、第1の量のRNAポリメラーゼ(配列番号1)、及び反応緩衝液を含有するように構成された反応セル(31)を含み得る。第1の中空繊維リアクター(20a)のこの反応セル(31)は、ヌクレオチドNTPを含有する第1の段階の供給溶液(22)、本明細書に記載又は援用されるmRNA合成を触媒及び駆動するために必要な構成要素を含み得る反応緩衝液、並びにピロリン酸の無機リン酸への加水分解を触媒するピロホスファターゼを保持する供給チャンバー(32)と、流体連通し得る。この実施形態では、第1の段階の供給溶液(22)は、第1の段階の反応混合物(21)と比較して、対向流フローで循環され得る。この実施形態では、供給チャンバー(32)及び反応セル(33)は、本明細書に概説されるように、構成要素の連続的又はバッチ的な流入及び流出のために個別に又は集合的に構成され得る。 In the schematic flow diagram provided in Figures 5A-B, the multi-step in vitro production system (30) of the present invention may comprise a first bioreactor, which in this embodiment is the synthesis of mRNA macromolecules. and optionally a first hollow fiber reactor (20a) configured for 5' capping of the transcript. In particular, it is preferred to use the first hollow fiber reactor (20a), but it is not necessary as any in vitro mRNA bioreactor system can be used with the present invention. Referring again to Figures 5A-B, the first hollow fiber reactor (20a) contains a first stage reaction mixture (21), preferably a DNA template (e.g. linear plasmid, PCR product, amine functional a reaction cell (31) configured to contain a surface-tethered PCR product), a first amount of RNA polymerase (SEQ ID NO: 1), and a reaction buffer. This reaction cell (31) of the first hollow fiber reactor (20a) comprises a first stage feed solution (22) containing nucleotide NTPs, which catalyze and drive mRNA synthesis as described or incorporated herein. It may be in fluid communication with a supply chamber (32) holding a reaction buffer, which may contain the necessary components for the reaction, as well as pyrophosphatase, which catalyzes the hydrolysis of pyrophosphate to inorganic phosphate. In this embodiment, the first stage feed solution (22) may be circulated in countercurrent flow as compared to the first stage reaction mixture (21). In this embodiment, the feed chamber (32) and reaction cell (33) are individually or collectively configured for continuous or batch inflow and outflow of components as outlined herein. can be
上記のように、第1の段階の供給溶液(22)及び第1の段階の反応混合物(21)の区分化及び対向流は、第1の段階の供給溶液(22)からの遊離NTが、供給チャンバー(32)を通過すると、反応セル(31)に引き込まれ得、そこでRNAPが標的mRNA(14)をコードする標的配列を有するDNA鋳型と会合し、NTのaを形成する標的mRNAヌクレオチドへの組み込みを酵素的に触媒することができるように、第1の段階の反応混合物(21)の構成要素と反応し得るように、勾配を生成する。この反応サイクルは、所定の期間(好ましくは3~4時間)又は反応セル(31)内である量のmRNAが産生されるまで実行され得る。消費された第1の段階の供給溶液(23)は、サイクル中又はサイクルが完了した後、供給チャンバー(32)から抽出され得る。 As described above, the compartmentalization and countercurrent flow of the first stage feed solution (22) and the first stage reaction mixture (21) is such that liberated NT from the first stage feed solution (22) is Passing through the feed chamber (32), it can be drawn into the reaction cell (31) where the RNAP associates with a DNA template having a target sequence encoding the target mRNA (14) and is transferred to the target mRNA nucleotide forming the a of NT. A gradient is generated such that it can react with the components of the first stage reaction mixture (21) so that the incorporation of can be enzymatically catalyzed. This reaction cycle can be carried out for a predetermined period of time (preferably 3-4 hours) or until a certain amount of mRNA is produced in the reaction cell (31). The spent first stage feed solution (23) may be extracted from the feed chamber (32) during or after the cycle is completed.
この実施形態では、ポリ(A)テールを欠くmRNA転写物を含有する第2の段階の反応混合物(24)、及び5’キャップを、第1の中空繊維バイオリアクター(20a)の反応セル(32)から抽出し、新たに合成したmRNAを高塩緩衝液で好ましくは1:5の比率で希釈した混合セル(33)に導入してもよい。高塩緩衝液の希釈及び添加は、高濃度RNA溶液を生成し、RNAPを不活性化し、更に緩衝液条件を調整して、第2の段階のポリ(A)テーリングステップ中のポリ(A)ポリメラーゼの酵素活性を可能にする。 In this embodiment, the second stage reaction mixture (24) containing mRNA transcripts lacking the poly(A) tail, and the 5′ cap are added to the reaction cell (32) of the first hollow fiber bioreactor (20a). ) and introduced into the mixing cell (33) in which the newly synthesized mRNA is diluted with high salt buffer, preferably at a ratio of 1:5. Dilution and addition of high salt buffer produces a highly concentrated RNA solution, inactivates RNAP, and further adjusts buffer conditions to reduce poly(A) during the second stage poly(A) tailing step. Allows enzymatic activity of the polymerase.
特に、リボソームによる効率的な翻訳のために準備された成熟mRNAを生成するには、2つの主要な修飾(5’キャップ構造及びポリ(A)テール)を含んでいなければならない。m7Gキャップ構造は、5’→5’三リン酸結合(m7Gキャップ)を介してmRNAの5’末端に連結された7-メチルグアノシン三リン酸からなる。m7Gキャップ(Cap0構造としても知られる)は、インビボでの大部分のタンパク質翻訳に不可欠である。m7Gキャップはまた、成熟mRNAを分解から保護し、調節された分解機構を可能にし、プレRNAスプライシングを増強し、核外輸送を指示する。インビボでは、Cap0構造は、mRNAの開始ヌクレオチドの2’O位置にメチル基を付加することによって、Cap1構造へと更に修飾され得る。Cap1構造における2’Oメチル化は、mRNAがインビボで自然免疫応答を回避するのを助け、治療用途のために産生されるmRNAにとって特に重要である。より具体的には、5’キャッピングは、共転写プレmRNAプロセシングにおける最初のステップであり、多くの真核生物において、キャッピング機構は、RNAPのリン酸化C末端ドメインに直接結合される。Cap0構造の生合成には、3つの連続した酵素活性:新生転写物の5’三リン酸末端のRNAトリホスファターゼによる二リン酸への加水分解、GTPを基質として使用しかつ活性部位のリジンに共有結合したGMPを中間体として使用するRNAグアニリルトランスフェラーゼによるGMPでの二リン酸のキャッピング、及び最後に、RNAメチルトランスフェラーゼ(MT)によるN7位の5’グアニン塩基のメチル化、を必要とする。 In particular, two major modifications (the 5' cap structure and the poly(A) tail) must be included to produce a mature mRNA primed for efficient translation by the ribosome. The m7G cap structure consists of a 7-methylguanosine triphosphate linked to the 5' end of the mRNA via a 5'→5' triphosphate linkage (m7G cap). The m7G cap (also known as the Cap0 structure) is essential for most protein translation in vivo. The m7G cap also protects mature mRNA from degradation, allows for regulated degradation machinery, enhances pre-RNA splicing, and directs nuclear export. In vivo, the Cap0 structure can be further modified into a Cap1 structure by adding a methyl group to the 2'O position of the starting nucleotide of the mRNA. 2'O methylation in the Cap1 structure helps mRNAs evade innate immune responses in vivo and is particularly important for mRNAs produced for therapeutic use. More specifically, 5' capping is the first step in cotranscriptional pre-mRNA processing, and in many eukaryotes the capping machinery is directly coupled to the phosphorylated C-terminal domain of RNAP. The biosynthesis of the Cap0 structure involves three sequential enzymatic activities: hydrolysis of the 5′ triphosphate terminus of the nascent transcript to a diphosphate by RNA triphosphatase; Requires capping of the diphosphate with GMP by RNA guanylyltransferase using covalently bound GMP as an intermediate and finally methylation of the 5′ guanine base at position N7 by RNA methyltransferase (MT). do.
再び図5A~Bを参照すると、修飾反応混合物(25)は、混合セル(33)内の第2の段階の反応混合物(24)に導入されるか、又は代替的に、第2の中空繊維リアクター(20b)に導入され得る。上記のように、修飾反応混合物(25)は、任意選択的に、5’キャッピングのための酵素、並びにmRNA転写物のポリ(A)テーリングのための特異的酵素を含有し得る。ポリアデニル化を開始し、pol(A)テールを伸長する、追加の酵素が添加され得る。第2の段階の反応混合物(24)は、ある量の以下のうちの1つ以上を含み得る:
-mRNAトリホスファターゼ酵素、
-RNAグアニリルトランスフェラーゼ酵素、
-mRNAメチルトランスフェラーゼ酵素、
-ポリ(A)ポリメラーゼ酵素、
-ポリアデニル化開始酵素、及び
-ポリアデニル化伸長酵素。
Referring again to Figures 5A-B, the modified reaction mixture (25) is introduced into the second stage reaction mixture (24) in the mixing cell (33) or, alternatively, the second hollow fiber It can be introduced into the reactor (20b). As noted above, the modification reaction mixture (25) may optionally contain enzymes for 5' capping, as well as specific enzymes for poly(A) tailing of mRNA transcripts. Additional enzymes can be added that initiate polyadenylation and extend the pol(A) tail. The second stage reaction mixture (24) may contain amounts of one or more of the following:
- mRNA triphosphatase enzyme,
- an RNA guanylyltransferase enzyme,
- mRNA methyltransferase enzyme,
- a poly(A) polymerase enzyme,
- a polyadenylation initiation enzyme, and - a polyadenylation elongation enzyme.
好ましい実施形態では、第2の段階の反応混合物(24)は、ある量の以下のうちの1つ以上を含み得る:
-配列番号2のアミノ酸配列によるmRNAトリホスファターゼ酵素、
-配列番号3のアミノ酸配列によるRNAグアニリルトランスフェラーゼ酵素、
-配列番号4のアミノ酸配列によるmRNAキャップグアニン-N7メチルトランスフェラーゼ酵素、
-配列番号5のアミノ酸配列によるポリ(A)ポリメラーゼ酵素、
-配列番号6のアミノ酸配列によるポリアデニル化開始剤酵素、及び
-配列番号7のアミノ酸配列によるポリアデニル化伸長酵素。
In preferred embodiments, the second stage reaction mixture (24) may comprise amounts of one or more of the following:
- an mRNA triphosphatase enzyme according to the amino acid sequence of SEQ ID NO:2,
- an RNA guanylyltransferase enzyme according to the amino acid sequence of SEQ ID NO:3,
- an mRNA capped guanine-N7 methyltransferase enzyme according to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4,
- a poly(A) polymerase enzyme according to the amino acid sequence of SEQ ID NO:5,
- a polyadenylation initiator enzyme according to the amino acid sequence of SEQ ID NO:6, and - a polyadenylation elongation enzyme according to the amino acid sequence of SEQ ID NO:7.
この構成において、Cap1生成メチルトランスフェラーゼ(配列番号4)は、mRNA転写物上のCap0-GTPを認識し、それに結合し、Cap1メチル化を生成する。ポリ(A)ポリメラーゼは、Cap1-メチルトランスフェラーゼを認識及び結合し、複合体を形成し、酵素が選択ツールとして、全てのポリ(A)テーリングされたRNAがキャッピングもされるように協同的に働くように、ポリ(A)テールを生成し始める。特に、mRNA転写物の5’キャッピングに必要な5つの酵素は、代替的に、以下に記載されるように、mRNA合成及び5’キャッピングが第1の中空繊維リアクター(20a)内で共役されるように、第1の段階の供給溶液(22)に追加され、対応するキャッピング構成要素を含む第1の段階の反応混合物(21)に含まれ得る。 In this configuration, the Cap1-generating methyltransferase (SEQ ID NO:4) recognizes and binds to Cap0-GTP on mRNA transcripts, generating Cap1 methylation. Poly(A) polymerase recognizes and binds Cap1-methyltransferase, forming a complex, and the enzymes act cooperatively as selection tools so that all poly(A)-tailed RNAs are also capped. As such, it begins to generate poly(A) tails. In particular, the five enzymes required for 5' capping of mRNA transcripts are alternatively coupled in the first hollow fiber reactor (20a) for mRNA synthesis and 5' capping, as described below. As such, it may be added to the first stage feed solution (22) and included in the first stage reaction mixture (21) containing the corresponding capping component.
再び、図5A~Bを参照すると、上記のmRNA転写物の第2の段階の反応混合物(24)は、混合セル(33)内の希釈緩衝液中、又は代替的に、第2の中空繊維リアクター(20b)にも提供され得る。次いで、この新しい溶液は、第2のバイオリアクターに導入され、好ましくは、ポリ(A)テーリング及び5’キャッピングにそれぞれ必要なヌクレオチド三リン酸(例えば、ATP及びGTP)並びにS-アデノシルメチオニン(SAM)などの追加の構成要素を含有する供給チャンバー(32)を有する第2の中空繊維リアクター(20b)の反応セル(31)に導入される。上記のように、これらの構成要素は、本明細書に記載の中空繊維バリア(34)などの多孔質バリアを通過し、反応セル(31)内に入り、mRNA転写物の5’キャッピング及びポリ(A)テーリングの基質として作用するように、反応セルと勾配を形成する供給チャンバー(32)内に配置され得る。 Referring again to Figures 5A-B, the second stage reaction mixture (24) of the above mRNA transcripts is mixed in a dilution buffer in a mixing cell (33) or, alternatively, in a second hollow fiber. A reactor (20b) may also be provided. This new solution is then introduced into a second bioreactor, preferably containing the nucleotide triphosphates (such as ATP and GTP) and S-adenosylmethionine (such as ATP and GTP) required for poly(A) tailing and 5′ capping, respectively. SAM) is introduced into the reaction cell (31) of a second hollow fiber reactor (20b) having a feed chamber (32) containing additional components such as SAM). As noted above, these components pass through a porous barrier, such as the hollow fiber barrier (34) described herein, into the reaction cell (31) to provide 5' capping of mRNA transcripts and poly (A) may be placed in a feed chamber (32) forming a gradient with the reaction cell to act as a substrate for tailing;
1つ以上のキャッピング及びポリ(A)テーリングのサイクル中に、mRNAがキャッピング及びポリ(A)テーリングされる。消費された修飾反応混合物(26)は、中空繊維リアクター(20b)から抽出され得、第2の中空繊維リアクター(20b)の反応セル(31)からのmRNA濃縮物(27)は、抽出され、ヌクレオチド除去装置(28)に導入されて、任意の遊離ヌクレオチドを除去し、精製されたmRNA(29)出力を形成することができる。この実施形態では、第2の中空繊維リアクター(20b)の反応セル(31)からのmRNA濃縮物(27)は、高塩緩衝液に希釈されて、ポリ(A)テーリングされたRNAのポリdT樹脂への遅い結合を可能し得る。他の構成要素は、樹脂の上を通過し、回収される。特定の実施形態では、反応混合物からの組換え酵素は、カラムで親和性樹脂によって捕捉された後、ポリdT樹脂上で洗浄される。反応混合物をポリdT樹脂上で完全に洗浄し、ポリ(A)修飾RNAが樹脂に結合した後、高塩緩衝液を流して洗浄し、洗浄後、蒸ポリ(A)修飾RNAを留水で樹脂から遊離させる。多段階インビトロ生産システムの最終産物は、蒸留水(29)中の濃縮されたキャッピング及びポリ(A)テーリングされたRNAであり、これは、治療用途のための脂質ナノ粒子(LNP)への封入などの追加の処理に更にかけられ得る。 The mRNA is capped and poly(A) tailed during one or more cycles of capping and poly(A) tailing. The spent modification reaction mixture (26) can be extracted from the hollow fiber reactor (20b), the mRNA concentrate (27) from the reaction cell (31) of the second hollow fiber reactor (20b) is extracted, A nucleotide removal device (28) can be introduced to remove any free nucleotides to form a purified mRNA (29) output. In this embodiment, the mRNA concentrate (27) from the reaction cell (31) of the second hollow fiber reactor (20b) is diluted in high salt buffer to give poly(A)-tailed RNA poly-dT It may allow slow binding to the resin. Other components pass over the resin and are collected. In certain embodiments, the recombinant enzyme from the reaction mixture is captured by the affinity resin on the column and then washed on the poly dT resin. The reaction mixture was washed thoroughly on poly dT resin, and after the poly(A)-modified RNA was bound to the resin, it was washed with flowing high salt buffer, and after washing, the distilled poly(A)-modified RNA was washed with distilled water. Release from the resin. The final product of the multi-step in vitro production system is concentrated capped and poly(A)-tailed RNA in distilled water (29), which is encapsulated in lipid nanoparticles (LNPs) for therapeutic applications. may be further subjected to additional processing such as
したがって、他の好ましい実施形態では、標的mRNA(14)は、精製又は単離されたmRNAである。「精製されたmRNA」又は「単離されたmRNA」という用語は、本明細書で使用される場合、出発物質(例えば、連続フローバイオリアクター(1)又はバッチ供給反応チャンバー(10)内のインビトロで転写されたmRNA)よりも、特定の精製ステップ(例えば、アルコール精製、並びに、例えば、HPLC、TFF、及び他のポリヌクレオチド沈殿ステップ)後に高い純度を有するmRNAとして理解されなければならない。精製されたmRNAに本質的に存在しない典型的な不純物は、ペプチド又はタンパク質(例えば、DNA依存性RNAインビトロ転写に由来する酵素(例えば、RNAポリメラーゼ、RNase)、BSA、ピロホスファターゼ、制限エンドヌクレアーゼ、DNase)、スペルミジン、未成熟RNA配列、RNA断片、遊離ヌクレオチド(修飾ヌクレオチド、従来のNTP、Cap類似体)、プラスミドDNA断片、緩衝液構成要素(HEPES、TRIS、MgCI2)などを含む。他の不純物(例えば、発酵手順に由来し得るもの)としては、細菌性不純物(バイオバーデン、細菌DNA)又は精製手順に由来する不純物(有機溶媒など)が挙げられる。したがって、この点に関して、「RNAの純度」は、可能な限り100%に近いことが望ましい。完全長RNA転写物の量が可能な限り100%に近いことも、RNAの純度にとって望ましい。したがって、本明細書で使用される「精製されたmRNA」又は「単離されたmRNA」は、70%、75%、80%、85%超、特に、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%超、及び最も好ましくは99%以上の純度を有する。純度は、例えば、分析用HPLCによって決定することができ、上記のパーセンテージは、標的RNAのピークの面積と、副産物を表す全てのピークの総面積との間の比率に対応する。代替的に、純度は、例えば、分析用アガロースゲル電気泳動又はキャピラリーゲル電気泳動によって決定され得る。 Therefore, in another preferred embodiment, the target mRNA (14) is purified or isolated mRNA. The term "purified mRNA" or "isolated mRNA" as used herein refers to the in vitro should be understood as mRNA having a higher purity after certain purification steps (e.g., alcohol purification and, e.g., HPLC, TFF, and other polynucleotide precipitation steps) than the mRNA transcribed in . Typical impurities that are essentially absent from purified mRNA include peptides or proteins (e.g., enzymes derived from DNA-dependent RNA in vitro transcription (e.g., RNA polymerase, RNase), BSA, pyrophosphatases, restriction endonucleases, DNase), spermidine, immature RNA sequences, RNA fragments, free nucleotides (modified nucleotides, conventional NTPs, Cap analogues), plasmid DNA fragments, buffer components (HEPES, TRIS, MgCI2), and the like. Other impurities (eg, which may result from fermentation procedures) include bacterial impurities (bioburden, bacterial DNA) or impurities from purification procedures (such as organic solvents). Therefore, in this regard, "RNA purity" should be as close to 100% as possible. It is also desirable for RNA purity that the amount of full-length RNA transcript be as close to 100% as possible. Thus, "purified mRNA" or "isolated mRNA" as used herein is greater than 70%, 75%, 80%, 85%, particularly 90%, 91%, 92%, 93% %, 94%, 95%, 96%, 97%, greater than 98%, and most preferably greater than or equal to 99%. Purity can be determined, for example, by analytical HPLC, and the above percentages correspond to the ratio between the area of the target RNA peak and the total area of all peaks representing by-products. Alternatively, purity can be determined by, for example, analytical agarose gel electrophoresis or capillary gel electrophoresis.
本明細書で使用される「乾燥mRNA」という用語は、温度安定性の乾燥mRNA(粉末)を得るために、上に定義されるように凍結乾燥又は噴霧乾燥又は噴霧凍結乾燥されたmRNAとして理解されなければならない。本明細書に定義される「乾燥mRNA」、及び本明細書に定義される「精製mRNA」、又は本明細書に定義される「GMPグレードmRNA」は、優れた安定性特性及び改善された効率(例えば、mRNAのインビボでのより良い翻訳性)を有し得ることも理解されなければならない。 The term "dried mRNA" as used herein is understood as mRNA that has been freeze-dried or spray-dried or spray-lyophilized as defined above to obtain a temperature-stable dry mRNA (powder). It must be. "Dried mRNA" as defined herein, and "purified mRNA" as defined herein, or "GMP grade mRNA" as defined herein, have superior stability characteristics and improved efficiency. (eg, better translatability of mRNA in vivo).
更なる実施形態では、本発明は、組成物を提供し、連続フローバイオリアクター(1)で、又はmRNAが抗原性ペプチド(特に多価COVID-19 mRNAワクチン)をコードする場合は、バッチ供給反応チャンバー(10)でインビトロで転写されたmRNAと、少なくとも1つの薬学的に許容される担体と、を含む。特に、本発明による組成物は、好ましくは本明細書に記載される、少なくとも1つのmRNAを含み、COVID-19コロナウイルスのスパイクタンパク質サブユニット1(S1)、ii)S1の受容体結合モチーフ(RBM)、及びii)ヌクレオカプシドタンパク質(NCP)、並びにその断片若しくはバリアント、又はこれらのタンパク質のうちのいずれか1つの断片若しくはバリアントを含むか、又はそれからなる少なくとも1つの抗原性ペプチド若しくはタンパク質をコードする。 In a further embodiment, the invention provides a composition, in a continuous flow bioreactor (1), or in a batch fed reaction if the mRNA encodes an antigenic peptide (particularly a multivalent COVID-19 mRNA vaccine). In vitro transcribed mRNA in the chamber (10) and at least one pharmaceutically acceptable carrier. In particular, the composition according to the invention preferably comprises at least one mRNA as described herein, wherein the spike protein subunit 1 (S1) of the COVID-19 coronavirus, ii) the receptor binding motif of S1 ( RBM), and ii) a nucleocapsid protein (NCP), and fragments or variants thereof, or at least one antigenic peptide or protein comprising or consisting of fragments or variants of any one of these proteins. .
本発明による組成物は、好ましくは薬学的組成物又はワクチンとして提供される。「ワクチン」は、典型的には、抗原(好ましくは免疫原)の少なくとも1つのエピトープを提供する予防用又は治療用材料であると理解される。一部の実施形態では、mRNAは、少なくとも1つのエピトープを有するか、又は提供するペプチドをコードし得る。「少なくともエピトープ上に提供される」という用語は、例えば、ワクチンが、エピトープ(又は当該エピトープを含むか若しくは提供する抗原)を含むこと、あるいはワクチンが、例えば、エピトープをコードする分子、又はエピトープを含むか若しくは提供する抗原を含むこと、を意味する。抗原は、好ましくは、適応免疫系を刺激して、適応免疫応答を提供する。本明細書に提供される(薬学的)組成物又はワクチンは、少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤、アジュバント、又は更なる構成要素(例えば、添加剤、補助物質など)を更に含み得る。好ましい実施形態では、本発明による(薬学的)組成物又はワクチンは、連続フローバイオリアクター(1)又はバッチ供給反応チャンバー(10)においてインビトロで転写されたmRNAを複数以上含み、本明細書に記載される多価COVID-19 mRNAワクチンを更に含み得る。別の実施形態によれば、本発明による(薬学的)組成物又はワクチンは、アジュバントを含み得、好ましくは、組成物の免疫刺激特性を強化するために添加される。この文脈では、アジュバントは、本発明による組成物の投与及び送達を支持するのに好適である、任意の化合物として理解され得る。更に、そのようなアジュバントは、それに束縛されることなく、自然免疫系の免疫応答、すなわち、非特異的免疫応答を開始又は増加させることができる。言い換えると、本発明による組成物は、投与された場合、典型的には、本発明の組成物に含まれる本発明のmRNAの少なくとも1つのコード配列によってコードされる、本明細書に定義される抗原又はその断片若しくはバリアントによる適応免疫応答を開始する。加えて、本発明による組成物は、本発明による組成物に、本明細書に定義されるアジュバントを添加することにより、(支持的)自然免疫応答を生成することができる。 A composition according to the invention is preferably provided as a pharmaceutical composition or vaccine. A "vaccine" is typically understood to be a prophylactic or therapeutic material that provides at least one epitope of an antigen (preferably an immunogen). In some embodiments, the mRNA may encode a peptide that carries or presents at least one epitope. The term "provided on at least an epitope" means, for example, that the vaccine comprises the epitope (or an antigen that contains or presents the epitope), or that the vaccine, for example, the molecule encoding the epitope, or the epitope Containing or providing an antigen is meant. Antigens preferably stimulate the adaptive immune system to provide an adaptive immune response. The (pharmaceutical) compositions or vaccines provided herein further comprise at least one pharmaceutically acceptable excipient, adjuvant or further component (e.g. additive, auxiliary substance etc.) obtain. In a preferred embodiment, the (pharmaceutical) composition or vaccine according to the invention comprises a plurality of mRNAs transcribed in vitro in a continuous flow bioreactor (1) or a batch-fed reaction chamber (10), described herein. may further comprise a multivalent COVID-19 mRNA vaccine administered. According to another embodiment, the (pharmaceutical) composition or vaccine according to the invention may comprise an adjuvant, preferably added to enhance the immunostimulatory properties of the composition. In this context an adjuvant may be understood as any compound suitable to support the administration and delivery of the composition according to the invention. Moreover, such adjuvants can, without being bound by it, initiate or augment the immune response of the innate immune system, ie, a non-specific immune response. In other words, a composition according to the invention, when administered, is typically encoded by at least one coding sequence of the mRNA of the invention contained in the composition of the invention, as defined herein. Initiate an adaptive immune response with an antigen or fragment or variant thereof. In addition, the composition according to the invention is capable of generating a (supportive) innate immune response by adding an adjuvant as defined herein to the composition according to the invention.
本発明の(薬学的)組成物と同様に、上に概説された方法のうちの1つ以上によって産生されるmRNAワクチンの実体は、液体及び/又は乾燥(例えば、凍結乾燥)形態で提供され得る。それらは、更なる構成要素、特に、その薬学的使用を可能にする更なる構成要素を含有することができる。mRNA、mRNAワクチン、又はその(薬学的)組成物は、例えば、薬学的に許容される担体、並びに/又は更なる補助物質及び添加剤、並びに/又はアジュバントを追加的に含有し得る。mRNA、mRNAワクチン、又はその(薬学的)組成物は、典型的には、本明細書に定義されるように、安全かつ有効な量の、本明細書に定義されるmRNAを含み、本明細書に定義される抗原性ペプチド若しくはタンパク質、又はその断片若しくはバリアント、又は好ましくは本明細書に定義される抗原の組み合わせをコードする。本明細書で使用される場合、「治療有効量」は、好ましくはCOVID-19コロナウイルスの感染を予防する、陽性免疫応答を有意に誘導するのに十分である、mRNAの量を意味する。しかしながら、同時に、「治療有効量」は、重篤な副作用を回避するのに十分少ない量であり、すなわち、利点とリスクとの間の合理的な関係を可能にする。これらの限界の決定は、典型的には、合理的な医学的判断の範囲内にある。本発明のmRNA、mRNAワクチン、又は(薬学的)組成物に関して、「治療有効量」という表現は、好ましくは、適応免疫系を刺激するのに好適である、mRNA、mRNAワクチン、又はその(薬学的)組成物の量を意味し、かかる様式では、過剰又は有害な免疫応答は達成されないが、好ましくは、測定可能なレベル未満のそのような免疫反応も達成されない。本明細書に定義される(薬学的)組成物又はワクチンのかかる「治療有効量」のmRNAは、更に、mRNAの種類、例えば、モノシストロニック、バイシストロニック、又はマルチシストロニックmRNAに依存して選択され得る。なぜなら、バイシストロニック、又は更にマルチシストロニックmRNAは、等量のモノシストロニックmRNAを使用するよりも有意に高いコードされた抗原の発現をもたらし得るからである。「治療有効量」のmRNA、mRNAワクチン、又は上に定義されたものの(薬学的)組成物は、更に、治療される特定の状態、並びに治療される患者の年齢及び身体状態、状態の重症度、治療期間、付随する療法の性質、使用される特定の薬学的に許容される担体、及び同様の因子に関連して、担当医の知識及び経験の範囲内で変化するであろう。本発明によるmRNA、mRNAワクチン、又はその(薬学的)組成物を、本発明に従って、ヒトのために、また獣医学的目的のために、薬学的組成物として、又はワクチンとして使用することができる。 The entity of the mRNA vaccine produced by one or more of the methods outlined above, as well as the (pharmaceutical) compositions of the invention, are provided in liquid and/or dried (e.g., lyophilized) form. obtain. They can contain further components, in particular further components which enable their pharmaceutical use. The mRNA, mRNA vaccine or (pharmaceutical) composition thereof may additionally contain, for example, a pharmaceutically acceptable carrier and/or further auxiliary substances and additives and/or adjuvants. The mRNA, mRNA vaccine, or (pharmaceutical) composition thereof, as defined herein, typically comprises a safe and effective amount of the mRNA as defined herein, encodes an antigenic peptide or protein as defined herein, or a fragment or variant thereof, or preferably a combination of antigens as defined herein. As used herein, "therapeutically effective amount" means an amount of mRNA that is sufficient to significantly induce a positive immune response that preferably prevents infection with the COVID-19 coronavirus. At the same time, however, a "therapeutically effective amount" is an amount low enough to avoid serious side effects, ie, to allow a reasonable relationship between benefit and risk. Determination of these limits is typically within the bounds of sound medical judgment. With regard to the mRNA, mRNA vaccine or (pharmaceutical) composition of the invention, the expression "therapeutically effective amount" preferably means the mRNA, mRNA vaccine or (pharmaceutical) composition thereof suitable for stimulating the adaptive immune system. objective) means the amount of the composition, in such a manner that no excessive or detrimental immune response is achieved, but preferably no less than a measurable level of such immune response is achieved. Such a "therapeutically effective amount" of mRNA of a (pharmaceutical) composition or vaccine as defined herein further depends on the type of mRNA, e.g. monocistronic, bicistronic or multicistronic mRNA. can be selected by This is because bicistronic, or even multicistronic, mRNA can result in significantly higher expression of the encoded antigen than using equal amounts of monocistronic mRNA. A "therapeutically effective amount" of the mRNA, mRNA vaccine, or (pharmaceutical) composition of those defined above may further include the specific condition being treated, as well as the age and physical condition of the patient being treated, the severity of the condition. , the duration of treatment, the nature of the accompanying therapy, the particular pharmaceutically acceptable carrier used, and similar factors, and will vary within the knowledge and experience of the attending physician. The mRNA, mRNA vaccine or (pharmaceutical) composition thereof according to the invention can be used according to the invention for humans and for veterinary purposes as a pharmaceutical composition or as a vaccine. .
好ましい実施形態では、(薬学的)組成物のmRNA、好ましくは、本発明による多価COVID-19 mRNAワクチン又はキット・オブ・パーツは、凍結乾燥形態で提供される。好ましくは、凍結乾燥されたmRNAは、投与前に、有利には、水性担体、例えば、リンゲル溶液(好ましくは、乳酸リンゲル溶液である)、リン酸緩衝液に基づいて、好適な緩衝液に再構成される。好ましい実施形態では、本発明による(薬学的)組成物、ワクチン、又はキット・オブ・パーツは、少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、又はそれ以上のmRNA、好ましくは凍結乾燥形態で別々に提供されるmRNA(任意選択的に、少なくとも1つの更なる添加剤とともに)を含有し、好ましくは(モノシストロニック)mRNAの各々の個別投与を可能にするように、それらを使用する前に、好適な緩衝液(例えば、リンガー乳酸溶液)に別々に再構成される。本発明によるワクチン又は(薬学的)組成物は、典型的には、薬学的に許容される担体を含有し得る。本明細書で使用される「薬学的に許容される担体」という表現は、好ましくは、液体又は非液体ベースの本発明のワクチンを含む。本発明のワクチンが液体形態で提供される場合、担体は、水、典型的には、パイロジェンフリー水、等張生理食塩水、又は緩衝(水性)溶液(例えば、リン酸緩衝溶液、クエン酸緩衝溶液など)である。特に、本発明のワクチンの注射に関して、水、又は好ましくは緩衝液、より好ましくは水性緩衝液を使用することができ、これには、ナトリウム塩(好ましくは少なくとも50mMのナトリウム塩)、カルシウム塩(好ましくは少なくとも0.01mMのカルシウム塩)、及び任意選択的に、カリウム塩(好ましくは少なくとも3mMのカリウム塩)が含まれる。好ましい実施形態によれば、ナトリウム塩、カルシウム塩、及び任意選択的に、カリウム塩は、それらのハロゲン化物(例えば、塩化物、ヨウ化物、又は臭化物)の形態で、それらの水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、又は硫酸塩の形態などで生じ得る。ナトリウム塩の例としては、例えば、NaCI、Nal、NaBr、a2C(1/4、NaHCCh、a2S04が挙げられ、任意選択的なカリウム塩の例としては、例えば、KCI、KI、KBr、K2CO3、KHCO3、K2SO4が挙げられ、カルシウム塩の例としては、例えば、CaCb、Cal2、CaBr2、CaCC>3、CaSC、Ca(OH)2が挙げられるが、これらに限定されない。更に、前述のカチオンの有機アニオンが緩衝液中に含有され得る。より好ましい実施形態によれば、上で定義された注射目的に好適な緩衝液は、塩化ナトリウム(NaCI)、塩化カルシウム(CaCb)、及び任意選択的に塩化カリウム(KCI)から選択される塩を含み得、塩化物に加えて、更にアニオンが存在し得る。CaCbはまた、KCIのような別の塩によって置換され得る。典型的には、注射緩衝液中の塩は、少なくとも50mMの塩化ナトリウム(NaCI)、少なくとも3mMの塩化カリウム(KCI)、及び少なくとも0.01mMの塩化カルシウム(CaCb)の濃度で存在する。注射緩衝液は、特定の参照媒体に関して高張、等張、又は低張であり得、すなわち、緩衝液は、特定の参照媒体に関してより高い、同じ、又はより低い塩含有量を有し得、好ましくは、かかる濃度の前述の塩が使用され得、これは、浸透又は他の濃度効果による細胞の損傷をもたらさない。参照媒体は、血液、リンパ液、細胞質液、又は他の体液、又は、例えば、一般的な緩衝液又は液体などの「インビトロ」の方法で参照媒体として使用され得る液体などの液体で生じる「インビボ」の方法における媒体である。そのような一般的な緩衝液又は液体は、当業者に既知である。乳酸リンゲル溶液は、液体ベースとして特に好ましい。 In a preferred embodiment, the mRNA of the (pharmaceutical) composition, preferably the multivalent COVID-19 mRNA vaccine or kit of parts according to the invention, is provided in lyophilized form. Preferably, the lyophilized mRNA is reconstituted in a suitable buffer prior to administration, advantageously based on an aqueous carrier, such as Ringer's solution, which is preferably lactated Ringer's solution, phosphate buffer. Configured. In a preferred embodiment, the (pharmaceutical) composition, vaccine or kit of parts according to the invention comprises at least 1, 2, 3, 4, 5, 6 or more mRNAs, preferably containing separately provided mRNAs (optionally with at least one further additive) in lyophilized form, preferably so as to allow separate administration of each of the (monocistronic) mRNAs , reconstituted separately in a suitable buffer (eg, Ringer's lactate solution) before their use. A vaccine or (pharmaceutical) composition according to the invention may typically contain a pharmaceutically acceptable carrier. The expression "pharmaceutically acceptable carrier" as used herein preferably includes liquid or non-liquid based vaccines of the invention. When the vaccine of the invention is provided in liquid form, the carrier is water, typically pyrogen-free water, isotonic saline, or a buffered (aqueous) solution (e.g., phosphate buffered solution, citrate buffered solution). solution, etc.). In particular, for injection of the vaccines of the invention, water or preferably buffers, more preferably aqueous buffers, can be used, including sodium salts (preferably at least 50 mM sodium salts), calcium salts ( preferably at least 0.01 mM calcium salts), and optionally potassium salts (preferably at least 3 mM potassium salts). According to a preferred embodiment, the sodium, calcium and optionally potassium salts are in the form of their halides (e.g. chlorides, iodides or bromides), their hydroxides, carbonates It can occur in the form of salts, bicarbonates, sulfates, and the like. Examples of sodium salts include, for example, NaCI, Nal, NaBr, a2C(1/4, NaHCCh, a2S04 ; examples of optional potassium salts include, for example, KCI, KI, KBr, K2CO3, Examples of calcium salts include, but are not limited to, CaCb, Cal2, CaBr2 , CaCC>3, CaSC, Ca(OH) 2 . Organic anions may be contained in the buffers.According to a more preferred embodiment, the buffers suitable for injection purposes as defined above are sodium chloride (NaCI), calcium chloride (CaCb) and optionally It may contain a salt selected from potassium chloride (KCI), and in addition to chloride, anion may also be present.CaCb may also be replaced by another salt such as KCI.Typically, injection buffer The salts in the fluid are present at concentrations of at least 50 mM sodium chloride (NaCI), at least 3 mM potassium chloride (KCI), and at least 0.01 mM calcium chloride (CaCb).The injection buffer is a specific reference medium. may be hypertonic, isotonic or hypotonic with respect to, i.e. the buffer may have a higher, the same or a lower salt content with respect to the particular reference medium; can be used, which does not result in cell damage due to osmosis or other concentration effects.Reference media can be blood, lymph, cytosolic fluid, or other body fluids, or, for example, common buffers or liquids such as A medium in an "in vivo" method that occurs in a liquid, such as a liquid that can be used as a reference medium in an "in vitro" method.Such common buffers or liquids are known to those skilled in the art.Lactated Ringer's solution is particularly preferred as the liquid base.
しかしながら、人への投与に好適である1つ以上の適合性固体若しくは適合性液体の充填剤若しくは希釈剤、又はカプセル化化合物も使用され得る。本明細書で使用される「適合性のある」という用語は、本発明のワクチンの構成物が、典型的な使用条件下、本発明のワクチンの薬学的有効性を実質的に減少させるであろう相互作用が起こらないような様式で、本明細書に定義される、本発明によるmRNAと混合することができることを意味する。薬学的に許容される担体、充填剤、及び希釈剤は、治療される人への投与に好適であるように、もちろん十分に高い純度及び十分に低い毒性を有しなければならない。薬学的に許容される担体、充填剤、又はそれらの構成物として使用することができる化合物の一部の例は、糖類(例えば、ラクトース、グルコース、トレハロース、及びスクロースなど)、デンプン(例えば、トウモロコシデンプン又はジャガイモデンプンなど)、デキストロース、セルロース及びその誘導体(例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース、酢酸セルロースなど)、粉末トラガカント、麦芽、ゼラチン、獣脂、固体滑剤(例えば、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウムなど)、硫酸カルシウム、植物油(例えば、落花生油、綿実油、ゴマ油、オリーブ油、コム油、及びカカオ由来の油など)、ポリオール(例えば、ポリプロピレングリコール、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、及びポリエチレングリコールなど)、アルギン酸である。 However, one or more compatible solid or compatible liquid fillers or diluents or encapsulating compounds that are suitable for administration to humans may also be used. The term "compatible" as used herein means that a component of the vaccine of the invention will substantially reduce the pharmaceutical efficacy of the vaccine of the invention under typical conditions of use. It means that it can be mixed with the mRNA according to the invention as defined herein in such a way that wax interactions do not occur. Pharmaceutically acceptable carriers, fillers and diluents must, of course, be of sufficiently high purity and sufficiently low toxicity to be suitable for administration to the person being treated. Some examples of compounds that can be used as pharmaceutically acceptable carriers, fillers, or constituents thereof include sugars (such as lactose, glucose, trehalose, and sucrose), starches (such as corn starch or potato starch), dextrose, cellulose and its derivatives (e.g. sodium carboxymethylcellulose, ethyl cellulose, cellulose acetate, etc.), powdered tragacanth, malt, gelatin, tallow, solid lubricants (e.g. stearic acid, magnesium stearate, etc.), Calcium sulfate, vegetable oils (such as peanut oil, cottonseed oil, sesame oil, olive oil, com oil, and oils derived from cocoa), polyols (such as polypropylene glycol, glycerol, sorbitol, mannitol, and polyethylene glycol), alginic acid.
薬学的に許容される担体の選択は、原則として、本発明による薬学的組成物又はワクチンが投与される方法によって決定される。組成物又はワクチンは、例えば、全身的又は局所的に投与され得る。全身投与の経路には、一般に、例えば、皮下、静脈内、筋肉内、動脈内、皮内、及び腹腔内注射、並びに/又は鼻腔内投与経路を含む、経皮経路、経口経路、非経口経路が含まれる。局所投与の経路には、一般に、例えば、局所投与経路が挙げられるが、皮内、経皮、皮下、又は筋肉内注射、又は病変内、頭蓋内、肺内、心内、及び舌下注射も挙げられる。より好ましくは、本発明による組成物又はワクチンは、皮内、皮下、又は筋肉内経路によって、好ましくは、無針注射及び/又は針注射であり得る注射によって投与され得る。したがって、組成物/ワクチンは、好ましくは、液体又は固体形態で製剤化される。投与される本発明によるワクチン又は組成物の好適な量は、例えば、動物モデルを使用して、日常的な実験によって決定することができる。そのようなモデルには、いかなる限定をも意味するものではないが、ウサギ、ヒツジ、マウス、ラット、イヌ、及び非ヒト霊長類モデルが含まれる。注射用の好ましい単位用量形態としては、水、生理食塩水、又はそれらの混合物の滅菌溶液が挙げられる。かかる溶液のpHは、約7.4に調整されるべきである。注射に好適な担体としては、ヒドロゲル、制御放出又は遅延放出のためのデバイス、ポリ乳酸及びコラーゲンマトリクスが挙げられる。局所適用に好適な薬学的に許容される担体には、ローション、クリーム、ゲルなどでの使用に好適なものが含まれる。本発明の組成物又はワクチンを経口投与する場合、錠剤、カプセルなどが好ましい単位用量形態である。経口投与に使用され得る単位用量形態の調製のための薬学的に許容される担体は、従来技術で周知である。その選択は、本発明の目的にとって重要ではなく、当業者が困難なく行うことができる、味、コスト、及び保存性などの二次的な考慮事項に依存するであろう。 The choice of pharmaceutically acceptable carrier is in principle determined by the manner in which the pharmaceutical composition or vaccine according to the invention is administered. A composition or vaccine can be administered, for example, systemically or locally. Routes of systemic administration generally include transdermal, oral, parenteral routes, including, for example, subcutaneous, intravenous, intramuscular, intraarterial, intradermal, and intraperitoneal injections, and/or intranasal routes of administration. is included. Routes of local administration generally include, for example, topical routes of administration, but also intradermal, transdermal, subcutaneous, or intramuscular injection, or intralesional, intracranial, intrapulmonary, intracardiac, and sublingual injection. mentioned. More preferably, the composition or vaccine according to the invention may be administered by intradermal, subcutaneous or intramuscular routes, preferably by injection, which may be needle-free injection and/or needle injection. Accordingly, compositions/vaccines are preferably formulated in liquid or solid form. Suitable amounts of vaccines or compositions according to the invention to be administered can be determined by routine experimentation, eg, using animal models. Such models include, without any limitation, rabbit, sheep, mouse, rat, dog, and non-human primate models. Preferred unit dosage forms for injection include sterile solutions of water, saline, or mixtures thereof. The pH of such solutions should be adjusted to about 7.4. Suitable carriers for injection include hydrogels, devices for controlled or delayed release, polylactic acid and collagen matrices. Pharmaceutically acceptable carriers suitable for topical application include those suitable for use in lotions, creams, gels, and the like. For oral administration of the composition or vaccine of the invention, tablets, capsules and the like are preferred unit dosage forms. Pharmaceutically acceptable carriers for the preparation of unit dosage forms that can be used for oral administration are well known in the art. The choice is not critical for the purposes of the present invention and will depend on secondary considerations such as taste, cost, and shelf life, which those skilled in the art have no difficulty making.
明確性及び可読性のために、以下の科学的背景情報及び定義が提供される。それによって開示される任意の技術的特徴は、本発明の各々の及び全ての実施形態の一部であり得る。追加の定義及び説明は、本開示の文脈において提供され得る。 The following scientific background information and definitions are provided for clarity and readability. Any technical feature disclosed thereby may be part of each and every embodiment of the present invention. Additional definitions and explanations may be provided in the context of this disclosure.
ポリ(A)配列;「3’-ポリ(A)テール又はポリ(A)配列」とも呼ばれるポリAテールは、典型的には、RNAの3’末端に付加される、最大約400のアデノシンヌクレオチド、例えば、約25~約400、好ましくは約50~約400、より好ましくは約50~約300、更により好ましくは約50~約250、最も好ましくは約60~約250のアデノシンヌクレオチドの長い配列である。更に、ポリ(A)配列又はポリ(A)テールは、例えば、E.coli又は酵母に由来するポリ(A)ポリメラーゼを使用して、RNAの酵素的ポリアデニル化によってインビトロで生成することができる。 Poly(A) sequences; poly(A) tails, also referred to as "3'-poly(A) tails or poly(A) sequences," typically add up to about 400 adenosine nucleotides to the 3' end of RNA. long sequences of adenosine nucleotides, such as from about 25 to about 400, preferably from about 50 to about 400, more preferably from about 50 to about 300, even more preferably from about 50 to about 250, most preferably from about 60 to about 250 is. Additionally, poly(A) sequences or poly(A) tails may be used, for example, in E. It can be generated in vitro by enzymatic polyadenylation of RNA using poly(A) polymerase from E. coli or yeast.
ポリアデニル化:ポリアデニル化は、典型的には、RNA分子などの核酸分子(例えば、未熟mRNA)へのポリ(A)配列の付加であると理解される。ポリアデニル化は、いわゆるポリアデニル化シグナルによって誘導され得る。このシグナルは、好ましくは、ポリアデニル化されるRNA分子などの核酸分子の3’末端の一続きのヌクレオチド内に位置する。ポリアデニル化シグナルは、典型的には、アデニン及びウラシル/チミンヌクレオチドからなる六量体、好ましくは六量体配列AAUAAAを含む。他の配列、好ましくは六量体配列も考えられる。ポリアデニル化は、典型的には、プレmRNA(未成熟mRNAとも呼ばれる)のプロセシング中に生じる。典型的には、RNA成熟化(プレmRNAから成熟mRNAへ)は、ポリアデニル化のステップを含む。 Polyadenylation: Polyadenylation is typically understood to be the addition of poly(A) sequences to a nucleic acid molecule, such as an RNA molecule (eg, immature mRNA). Polyadenylation can be induced by so-called polyadenylation signals. This signal is preferably located within a stretch of nucleotides at the 3' end of a nucleic acid molecule, such as a polyadenylated RNA molecule. Polyadenylation signals typically comprise a hexamer, preferably a hexameric sequence AAUAAA, consisting of adenine and uracil/thymine nucleotides. Other sequences, preferably hexameric sequences, are also conceivable. Polyadenylation typically occurs during processing of pre-mRNA (also called immature mRNA). Typically, RNA maturation (from pre-mRNA to mature mRNA) includes a polyadenylation step.
5’キャップ構造:5’キャップは、典型的には、mRNA分子の5’末端に付加される修飾ヌクレオチド(キャップ類似体)、特に、グアニンヌクレオチドである。好ましくは、5’-5’-三リン酸結合(m7GpppNとも称される)を使用して、5’キャップを付加する。5’キャップ構造の更なる例としては、グリセリル、反転デオキシ脱塩基残基(部分)、’,5’メチレンヌクレオチド、l-(β-D-エリスロフラノシル)ヌクレオチド、4’-チオヌクレオチド、炭素環式ヌクレオチド、1,5-アンヒドロヘキシトールヌクレオチド、L-ヌクレオチド、α-ヌクレオチド、修飾塩基ヌクレオチド、トレオ-ペントフラノシルヌクレオチド、非環式3’,4’-secoヌクレオチド、非環式3,4-ジヒドロキシブチルヌクレオチド、非環式3,5’-ジヒドロキシペンチルヌクレオチド、3’-3’-反転ヌクレオチド部分、3’-3’-反転脱塩基部分、3’-2’-反転ヌクレオチド部分、3’-2’-反転脱塩基部分、1,4-ブタンジオールリン酸、3’-ホスホロアミド酸、ヘキシルリン酸、アミノヘキシルリン酸、3’-リン酸、3’-ホスホロチオ酸、ホスホロジチオ酸、又は架橋若しくは非架橋メチルホスホン酸部分が挙げられる。これらの修飾5’キャップ構造を本発明の文脈で使用して、本発明の組成物のmRNA配列を修飾することができる。本発明の文脈で使用され得る更なる修飾5’キャップ構造は、CAP1(m7GpppNの隣接ヌクレオチドのリボースの追加のメチル化)、CAP2(m7GpppNの下流の第2のヌクレオチドのリボースの追加のメチル化)、CAP3(m7GpppNの下流の第3のヌクレオチドのリボースの追加のメチル化)、CAP4(m7GpppNの下流の第4のヌクレオチドのリボースの追加のメチル化)、ARCA(アンチリバースキャップ類似体)、修飾ARCA(例えば、ホスホチオエ酸修飾ARCA)、イノシン、Nl-メチル-グアノシン、2’-フルオロ-グアノシン、7-デアザ-グアノシン、8-オキソ-グアノシン、2-アミノ-グアノシン、LNA-グアノシン、及び2-アジド-グアノシンである。 5' cap structure: 5' caps are typically modified nucleotides (cap analogs), especially guanine nucleotides, added to the 5' end of an mRNA molecule. Preferably, a 5'-5'-triphosphate linkage (also called m7GpppN) is used to add the 5' cap. Further examples of 5' cap structures include glyceryl, inverted deoxy abasic residues (moieties), ',5' methylene nucleotides, l-(β-D-erythrofuranosyl) nucleotides, 4'-thionucleotides, carbon Cyclic nucleotides, 1,5-anhydrohexitol nucleotides, L-nucleotides, α-nucleotides, modified base nucleotides, threo-pentofuranosyl nucleotides, acyclic 3′,4′-seco nucleotides, acyclic 3 , 4-dihydroxybutyl nucleotide, acyclic 3,5′-dihydroxypentyl nucleotide, 3′-3′-inverted nucleotide moiety, 3′-3′-inverted abasic moiety, 3′-2′-inverted nucleotide moiety, 3′-2′-inverted abasic moiety, 1,4-butanediol phosphate, 3′-phosphoroamidate, hexyl phosphate, aminohexyl phosphate, 3′-phosphate, 3′-phosphorothioate, phosphorodithioate, or Crosslinked or non-bridged methylphosphonic acid moieties are included. These modified 5' cap structures can be used in the context of the invention to modify the mRNA sequences of the compositions of the invention. Additional modified 5′ cap structures that may be used in the context of the present invention are CAP1 (additional methylation of the ribose of the adjacent nucleotide of m7GpppN), CAP2 (additional methylation of the ribose of the second nucleotide downstream of m7GpppN). , CAP3 (additional methylation of the ribose at the 3rd nucleotide downstream of m7GpppN), CAP4 (additional methylation of the ribose at the 4th nucleotide downstream of m7GpppN), ARCA (anti-reverse cap analog), modified ARCA (e.g., phosphothioate-modified ARCA), inosine, Nl-methyl-guanosine, 2'-fluoro-guanosine, 7-deaza-guanosine, 8-oxo-guanosine, 2-amino-guanosine, LNA-guanosine, and 2-azides. - is guanosine.
ワクチン:ワクチンは、典型的には、少なくとも1つの抗原又は抗原性機能を提供する予防用又は治療用材料であることが理解される。抗原又は抗原性機能は、身体の適応免疫系を刺激して、適応免疫応答を提供し得る。本発明の文脈における抗原提供mRNAは、典型的には、細胞又はそのmRNAを提供する生物によって翻訳され得る少なくとも1つのオープンリーディングフレームを有するmRNAであり得る。この翻訳の産物は、抗原として、好ましくは免疫原として作用し得るペプチド又はタンパク質である。産物はまた、複数の免疫原で構成される融合タンパク質、例えば、同じ又は異なるウイルスタンパク質に由来する2つ以上のエピトープ、ペプチド、又はタンパク質からなる融合タンパク質であってもよく、エピトープ、ペプチド、又はタンパク質は、リンカー配列によって連結され得る。 Vaccine: A vaccine is typically understood to be a prophylactic or therapeutic material that provides at least one antigen or antigenic function. An antigen or antigenic function can stimulate the body's adaptive immune system to provide an adaptive immune response. An antigen-presenting mRNA in the context of the present invention may typically be an mRNA having at least one open reading frame that can be translated by the cell or organism that provides the mRNA. The product of this translation is a peptide or protein that can act as an antigen, preferably as an immunogen. The product may also be a fusion protein composed of multiple immunogens, e.g. a fusion protein consisting of two or more epitopes, peptides or proteins derived from the same or different viral proteins, wherein the epitopes, peptides or Proteins can be joined by a linker sequence.
アジュバント構成要素:最も広義のアジュバント又はアジュバント構成要素は、典型的には、薬物又はワクチンなどの他の薬剤の有効性を修飾する(例えば、増強する)ことができる(例えば、薬理学的又は免疫学的)薬剤又は組成物である。従来、この用語は、本発明の文脈において、免疫原及び/又は他の薬学的に活性な化合物の担体又は補助物質として機能する化合物又は組成物を指す。これは広義に解釈されるべきであり、当のアジュバントに組み込まれた又はそれと同時投与された抗原の免疫原性を増加させることができる広範囲の物質を指す。本発明の文脈において、アジュバントは、好ましくは、本発明の活性剤の特定の免疫原性効果を増強する。典型的には、「アジュバント」又は「アジュバント構成要素」は、同じ意味を有し、互いに使用することができる。アジュバントは、例えば、免疫賦活剤、抗原送達システム、又は更にそれらの組み合わせに分けられ得る。本発明の文脈において、本明細書に概説されるmRNAワクチンなどのアジュバント及び免疫刺激RNA(isRNA)は、薬学的組成物であり得る。 Adjuvant component: In its broadest sense, an adjuvant or adjuvant component is typically capable of modifying (e.g. enhancing) the efficacy of drugs or other agents such as vaccines (e.g. pharmacological or immunological chemical) agent or composition. Conventionally, the term, in the context of this invention, refers to compounds or compositions that act as carriers or adjuvant substances for immunogens and/or other pharmaceutically active compounds. This should be interpreted broadly and refers to a wide range of substances capable of increasing the immunogenicity of an antigen incorporated into or co-administered with the adjuvant in question. In the context of the present invention, adjuvants preferably enhance certain immunogenic effects of the active agents of the invention. Typically, "adjuvant" or "adjuvant component" have the same meaning and can be used interchangeably. Adjuvants, for example, can be divided into immunostimulants, antigen delivery systems, or even combinations thereof. In the context of the present invention, adjuvants such as the mRNA vaccines outlined herein and immunostimulatory RNA (isRNA) can be pharmaceutical compositions.
本明細書で使用される「発現」又は「コード配列の発現」(例えば、遺伝子又は導入遺伝子)という用語は、核酸転写単位(例えば、ゲノムDNA又はcDNAを含む)のコード化された情報が、多くの場合、タンパク質の合成を含む、細胞の操作的、非操作的、又は構造的部分に変換されるプロセスを指す。遺伝子発現は、外部シグナル(例えば、遺伝子発現を増加又は減少させる薬剤に、細胞、組織、又は生物を曝露すること)によって影響され得る。また、遺伝子の発現は、DNAからRNAへ、タンパク質への経路の任意の場所で調節され得る。遺伝子発現の調節は、例えば、転写、翻訳、RNAの輸送及びプロセシング、中間分子(例えば、mRNA)の分解に作用する制御を介して、又はそれらが生成された後の特定のタンパク質分子の活性化、不活性化、区画化、若しくは分解を介して、あるいはそれらの組み合わせによって生じる。遺伝子発現は、ノーザンブロット、RT-PCR、ウエスタンブロット、又はインビトロ、インサイツ、又はインビボタンパク質活性アッセイを含むが、これらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の方法によって、RNAレベル又はタンパク質レベルで測定することができる。 The term "expression" or "expression of a coding sequence" (e.g., gene or transgene), as used herein, means that the encoded information of a nucleic acid transcription unit (e.g., comprising genomic DNA or cDNA) is It often refers to processes that are transformed into an operational, non-operational, or structural part of a cell, including the synthesis of proteins. Gene expression can be influenced by external signals, such as exposing a cell, tissue, or organism to an agent that increases or decreases gene expression. Gene expression can also be regulated anywhere along the pathway from DNA to RNA to protein. Modulation of gene expression is, for example, through regulation affecting transcription, translation, transport and processing of RNA, degradation of intermediate molecules (e.g. mRNA), or activation of specific protein molecules after they are produced. , inactivation, compartmentalization, or degradation, or by a combination thereof. Gene expression at the RNA or protein level by any method known in the art including, but not limited to, Northern blot, RT-PCR, Western blot, or in vitro, in situ, or in vivo protein activity assays. can be measured.
「核酸」又は「核酸分子」という用語には、DNAの一本鎖形態及び二本鎖形態、RNAの一本鎖形態、並びにRNA(dsRNA)の二本鎖形態が含まれる。「ヌクレオチド配列」又は「核酸配列」という用語は、個々の一本鎖又は二本鎖のいずれかとしての核酸のセンス鎖及びアンチセンス鎖の両方を指す。「リボ核酸」(RNA)という用語は、iRNA(阻害性RNA)、dsRNA(二本鎖RNA)、siRNA(低分子干渉RNA)、mRNA(メッセンジャーRNA)、miRNA(マイクロRNA)、hpRNA(ヘアピンRNA)、tRNA(トランスファーRNA)(対応するアセチル化アミノ酸で荷電又は放電されているかにかかわらない)、cRNA(相補的RNA)を含む。「デオキシリボ核酸」(DNA)という用語は、cDNA、ゲノムDNA、及びDNA-RNAハイブリッドを含む。「核酸セグメント」及び「ヌクレオチド配列セグメント」、又はより一般的に「セグメント」という用語は、ゲノム配列、リボソームRNA配列、トランスファーRNA配列、メッセンジャーRNA配列、オペロン配列、及びより小さな操作されたヌクレオチド配列(ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質をコードする若しくはコードするように適合され得るもの)の両方を含む機能的用語として当業者に理解されるであろう。 The term "nucleic acid" or "nucleic acid molecule" includes single- and double-stranded forms of DNA, single-stranded forms of RNA, and double-stranded forms of RNA (dsRNA). The terms "nucleotide sequence" or "nucleic acid sequence" refer to both the sense and antisense strands of the nucleic acid either as individual single-stranded or double-stranded strands. The term "ribonucleic acid" (RNA) refers to iRNA (inhibitory RNA), dsRNA (double-stranded RNA), siRNA (small interfering RNA), mRNA (messenger RNA), miRNA (microRNA), hpRNA (hairpin RNA). ), tRNA (transfer RNA) (whether charged or discharged with the corresponding acetylated amino acid), cRNA (complementary RNA). The term "deoxyribonucleic acid" (DNA) includes cDNA, genomic DNA, and DNA-RNA hybrids. "Nucleic acid segment" and "nucleotide sequence segment", or more generally the term "segment", may be used to refer to genomic sequences, ribosomal RNA sequences, transfer RNA sequences, messenger RNA sequences, operon sequences, and smaller engineered nucleotide sequences ( It will be understood by those of skill in the art as functional terms that include both peptides, polypeptides, or those that encode or can be adapted to encode proteins.
「遺伝子」又は「配列」という用語は、何らかの方法で遺伝子産物(例えば、ポリペプチド又は機能的RNA)の発現を調節することができる適切な調節配列に作動可能に連結されたコード領域を指す。遺伝子は、コード領域(オープンリーディングフレーム、ORF)の前(上流)及び後(下流)のDNAの非翻訳調節領域(例えば、プロモーター、エンハンサー、リプレッサーなど)、並びに該当する場合、個々のコード領域(すなわち、エキソン)間に介在配列(すなわち、イントロン)を含む。本明細書で使用される「構造遺伝子」という用語は、mRNAに転写され、次いで特定のポリペプチドに特徴的なアミノ酸の配列に翻訳される、DNA配列を意味することが意図される。配列番号又は配列に対する任意の参照は、その配列並びにその第1の配列に対応する全ての対応する配列を特異的に包含することに留意されたい。例えば、特定された任意のアミノ酸配列に関して、特異的に、そのアミノ酸配列又はタンパク質を生じる全ての適合性ヌクレオチド(DNA及びRNA)配列を含み、逆もまた同様である。 The terms "gene" or "sequence" refer to a coding region operably linked to suitable regulatory sequences capable of regulating the expression of the gene product (eg, polypeptide or functional RNA) in some way. A gene includes the untranslated regulatory regions (e.g. promoters, enhancers, repressors, etc.) of DNA preceding (upstream) and following (downstream) the coding region (open reading frame, ORF) and, if applicable, the individual coding region. It includes intervening sequences (ie, introns) between (ie, exons). As used herein, the term "structural gene" is intended to mean a DNA sequence that is transcribed into mRNA and then translated into a sequence of amino acids characteristic of a particular polypeptide. Note that any reference to a SEQ ID NO or sequence specifically includes that sequence as well as all corresponding sequences corresponding to the first sequence. For example, for any amino acid sequence specified, specifically includes all compatible nucleotide (DNA and RNA) sequences that give rise to that amino acid sequence or protein, and vice versa.
核酸分子は、天然に存在する及び/又は天然に存在しないヌクレオチド結合によって一緒に連結された天然に存在するヌクレオチド及び修飾されたヌクレオチドのいずれか又は両方を含み得る。核酸分子は、当業者に容易に理解されるように、化学的又は生化学的に修飾され得るか、又は非天然若しくは誘導体化ヌクレオチド塩基を含有し得る。そのような修飾として、例えば、標識、メチル化、天然に存在するヌクレオチドのうちの1つ以上の類似体による置換、ヌクレオチド間修飾:例えば、非荷電結合:例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホロアミデート、カルバメートなど、荷電結合:例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど、側鎖部分:例えば、ペプチド、インターカレーター:例えば、アクリジン、ソラレンなど、キレート剤;アルキル化剤、及び修飾結合:例えば、αアノマー核酸など)が挙げられる。「核酸分子」という用語はまた、任意のトポロジカル立体構造も含み、一本鎖、二本鎖、部分的二重鎖、三重鎖、ヘアピン、環状、及びパッドロック立体構造が含まれる。 A nucleic acid molecule can comprise either or both naturally occurring and modified nucleotides linked together by naturally occurring and/or non-naturally occurring nucleotide linkages. A nucleic acid molecule may be chemically or biochemically modified, or may contain non-natural or derivatized nucleotide bases, as will be readily understood by those of skill in the art. Such modifications include, for example, labelling, methylation, substitution of one or more analogues of naturally occurring nucleotides, internucleotide modifications such as uncharged bonds such as methylphosphonates, phosphotriesters, phospho loamidates, carbamates, etc., charged linkages: e.g., phosphorothioates, phosphorodithioates, etc., side chain moieties: e.g., peptides, intercalators: e.g., acridine, psoralen, etc., chelating agents; alkylating agents, and modified linkages: e.g. , α anomeric nucleic acids, etc.). The term "nucleic acid molecule" also includes any topological conformation, including single-stranded, double-stranded, partially double-stranded, triplex, hairpin, circular, and padlock conformations.
特定の実施形態では、本発明は、人工mRNA及び野生型mRNAのインビトロ産生を包含し得る。人工mRNA(配列)は、典型的には、天然に存在しないmRNA分子であると理解され得る。言い換えると、人工mRNA分子は、非天然mRNA分子として理解され得る。そのようなmRNA分子は、その個々の配列(天然には生じない)に起因して、かつ/又は他の修飾(例えば、天然には生じないヌクレオチドの構造修飾)に起因して、非天然であり得る。典型的には、人工mRNA分子は、ヌクレオチドの所望の人工配列(異種配列)に対応するように遺伝子操作方法によって設計及び/又は生成されてもよい。この文脈では、人工配列は通常、天然に存在し得ない配列であり、すなわち、少なくとも1つのヌクレオチドが野生型配列と異なる。「野生型」という用語は、天然に存在する配列として理解され得る。更に、「人工核酸分子」という用語は、「1つの分子」に限定されるものではなく、典型的には、同一の分子のアンサンブルを含むと理解される。したがって、それは、アリコートに含まれる複数の同一の分子に関する場合がある。 In certain embodiments, the invention may encompass in vitro production of artificial and wild-type mRNA. An artificial mRNA (sequence) can typically be understood to be an mRNA molecule that does not occur in nature. In other words, an artificial mRNA molecule can be understood as a non-natural mRNA molecule. Such mRNA molecules are non-naturally occurring due to their individual sequences (which are not naturally occurring) and/or due to other modifications (e.g., non-naturally occurring nucleotide structural modifications). could be. Typically, an artificial mRNA molecule may be designed and/or produced by genetic engineering methods to correspond to a desired artificial sequence of nucleotides (heterologous sequence). In this context, an artificial sequence is usually a sequence that cannot occur in nature, ie, differs from the wild-type sequence by at least one nucleotide. The term "wild type" can be understood as the naturally occurring sequence. Furthermore, the term "artificial nucleic acid molecule" is not limited to "one molecule", but is typically understood to include an ensemble of identical molecules. Therefore, it may relate to multiple identical molecules contained in an aliquot.
特定の実施形態では、本発明は、典型的には、バイシストロニック/マルチシストロニックmRNA:2つ以上の(バイシストロニック)又は(マルチシストロニック)オープンリーディングフレーム(ORF)(コード領域又はコード配列)を有し得るmRNAのインビトロ産生を包含し得る。本文脈におけるオープンリーディングフレームは、ペプチド又はタンパク質に翻訳され得るいくつかのヌクレオチドトリプレット(コドン)の配列である。かかるmRNAの翻訳は、2つ(バイシストロニック)又はそれ以上(マルチシストロニック)の異なる翻訳産物を得る(ただし、ORFが同一でない場合)。真核生物における発現の場合、かかるmRNAは、例えば、内部リボソーム進入部位(IRES)配列を含み得る。 In certain embodiments, the present invention typically comprises bicistronic/multicistronic mRNA: two or more (bicistronic) or (multicistronic) open reading frames (ORFs) (coding regions or coding regions). sequence). An open reading frame in this context is a sequence of several nucleotide triplets (codons) that can be translated into a peptide or protein. Translation of such an mRNA yields two (bicistronic) or more (multicistronic) different translation products, provided the ORFs are not identical. For expression in eukaryotes, such mRNAs may include, for example, an internal ribosome entry site (IRES) sequence.
一実施形態では、インビトロ産生mRNAは、ペプチドを形成するために、好ましくは、宿主生物(例えば、それを必要とする哺乳動物又はヒト対象)において翻訳されるように構成される。ペプチドは、アミノ酸モノマーのポリマーである。通常、モノマーは、ペプチド結合によって連結される。「ペプチド」という用語は、アミノ酸のポリマー鎖の長さを限定しない。本発明の一部の実施形態では、ペプチドは、例えば、50未満のモノマー単位を含有し得る。より長いペプチドは、ポリペプチドとも呼ばれ、典型的には、50~600モノマー単位、より具体的には、50~300モノマー単位を有する。 In one embodiment, the in vitro produced mRNA is preferably configured to be translated in a host organism (eg, mammalian or human subject in need thereof) to form a peptide. Peptides are polymers of amino acid monomers. Usually the monomers are linked by peptide bonds. The term "peptide" does not limit the length of the polymer chain of amino acids. In some embodiments of the invention, peptides may contain, for example, less than 50 monomeric units. Longer peptides, also called polypeptides, typically have 50-600 monomer units, more particularly 50-300 monomer units.
一実施形態では、本明細書に記載のインビトロ方法は、安定化ポリヌクレオチド、好ましくは、以下の安定化mRNAを産生することができる:安定化された核酸(好ましくはmRNA)は、典型的には、インビボ分解(例えば、エキソヌクレアーゼ又はエンドヌクレアーゼによる分解)及び/又はエクスビボ分解(例えば、ワクチン投与前の製造プロセス、例えば、投与されるワクチン溶液の調製の過程で)に対して耐性を増加させる修飾を示す。RNAの安定化は、例えば、5’キャップ構造、ポリ(A)テール、又は任意の他のUTR修飾を提供することによって達成され得る。これはまた、化学修飾又は核酸のG/C含有量の修飾によって達成され得る。様々な他の方法が当該技術分野で既知であり、本発明の文脈で想定される。 In one embodiment, the in vitro methods described herein are capable of producing stabilized polynucleotides, preferably stabilized mRNAs that: Stabilized nucleic acids (preferably mRNAs) are typically increases resistance to in vivo degradation (e.g. degradation by exonucleases or endonucleases) and/or ex vivo degradation (e.g. during manufacturing processes prior to vaccine administration, e.g. during preparation of vaccine solutions to be administered) Indicates modification. Stabilization of RNA can be achieved, for example, by providing a 5' cap structure, poly(A) tail, or any other UTR modification. This can also be achieved by chemical modification or modification of the G/C content of the nucleic acid. Various other methods are known in the art and are envisioned in the context of the present invention.
「薬学的組成物」は、本発明のワクチンと、個体への薬学的組成物若しくはワクチンの構成要素の投与を容易にするための、薬学的組成物若しくはワクチン内で典型的に使用され得る薬剤(例えば、担体)と、を含み得る。 A "pharmaceutical composition" refers to a vaccine of the invention and agents that may typically be used within the pharmaceutical composition or vaccine to facilitate administration of the components of the pharmaceutical composition or vaccine to an individual. (eg, a carrier) and
本明細書で使用される場合、「ポリメラーゼ」は、ヌクレオチドの重合を触媒する酵素を指す。「DNAポリメラーゼ」は、デオキシリボヌクレオチドの重合を触媒する。既知のDNAポリメラーゼには、例えば、とりわけ、Pyrococcus furiosus(Pfu)DNAポリメラーゼ、E.coli DNAポリメラーゼI、T7 DNAポリメラーゼ、及びThermus aquaticus(Taq)DNAポリメラーゼが含まれる。「RNAポリメラーゼ」は、リボヌクレオチドの重合を触媒する。前述の例のDNAポリメラーゼは、DNA依存性DNAポリメラーゼとしても知られている。RNA依存性DNAポリメラーゼもDNAポリメラーゼの範囲内に入る。逆転写酵素は、レトロウイルスによってコードされるウイルスポリメラーゼを含む、RNA依存性DNAポリメラーゼの一例である。RNAポリメラーゼ(「RNAP」)の既知の例としては、とりわけ、T3 RNAポリメラーゼ、T7 RNAポリメラーゼ、SP6 RNAポリメラーゼ及びE.coli RNAポリメラーゼが挙げられる。RNAポリメラーゼの前述の例は、DNA依存性RNAポリメラーゼとしても知られている。上記酵素のいずれかのポリメラーゼ活性は、当該技術分野で周知の手段によって決定することができる。 As used herein, "polymerase" refers to an enzyme that catalyzes the polymerization of nucleotides. A "DNA polymerase" catalyzes the polymerization of deoxyribonucleotides. Known DNA polymerases include, for example, Pyrococcus furiosus (Pfu) DNA polymerase, E. coli DNA polymerase I, T7 DNA polymerase, and Thermus aquaticus (Taq) DNA polymerase. "RNA polymerase" catalyzes the polymerization of ribonucleotides. The DNA polymerases of the preceding examples are also known as DNA-dependent DNA polymerases. RNA-dependent DNA polymerases also fall within the scope of DNA polymerases. Reverse transcriptase is an example of an RNA-dependent DNA polymerase, including viral polymerases encoded by retroviruses. Known examples of RNA polymerases (“RNAPs”) include, among others, T3 RNA polymerase, T7 RNA polymerase, SP6 RNA polymerase and E. coli RNA polymerase. The aforementioned examples of RNA polymerases are also known as DNA-dependent RNA polymerases. Polymerase activity of any of the above enzymes can be determined by means well known in the art.
「約」又は「およそ」という用語は、記載された濃度、長さ、分子量、pH、時間枠、温度、圧力、又は体積などの1つ又は複数の値の統計的に有意な範囲内であることを意味する。かかる値又は範囲は、所与の値又は範囲の1桁以内、典型的には20%以内、より典型的には10%以内、及び更に典型的には5%以内であり得る。「約」又は「およそ」によって包含される許容変動は、研究中の特定のシステムに依存する。「含む(comprising)」、「有する(having)」、「含む(including)」、及び「含有する(containing)」という用語は、別段の記載がない限り、オープンエンドの用語(すなわち、「含むが、これらに限定されない」を意味する)ものとして解釈されるべきである。 The terms "about" or "approximately" are within a statistically significant range of one or more values such as concentration, length, molecular weight, pH, time frame, temperature, pressure, or volume stated. means that Such values or ranges may be within an order of magnitude of a given value or range, typically within 20%, more typically within 10%, and even more typically within 5%. The allowable variation encompassed by "about" or "approximately" depends on the particular system under study. The terms "comprising," "having," "including," and "containing," unless otherwise noted, are open-ended terms (i.e., "including , but not limited to”).
本明細書における値の範囲の列挙は、単に、範囲内に含まれる別個の各値を個別に参照する簡略法として機能することを意図しており、本明細書に別段の指示がない限り、範囲を定義するエンドポイントの境界を含み、別個の各値は、本明細書に個別に列挙されているかのように本明細書に援用される。 Recitation of ranges of values herein is merely intended to serve as a shorthand method of referring individually to each separate value falling within the range, unless otherwise indicated herein. Each separate value, including the endpoint boundaries that define the range, is incorporated herein as if it were individually recited herein.
配列表
配列番号1
AA/DNA
RNAポリメラーゼ
T7バクテリオファージ
MNTINIAKNDFSDIELAAIPFNTLADHYGERLAREQLALEHESYEMGEARFRKMFERQLKAGEVADNAAAKPLITTLLPKMIARINDWFEEVKAKRGKRPTAFQFLQEIKPEAVAYITIKTTLACLTSADNTTVQAVASAIGRAIEDEARFGRIRDLEAKHFKKNVEEQLNKRVGHVYKKAFMQVVEADMLSKGLLGGEAWSSWHKEDSIHVGVRCIEMLIESTGMVSLHRQNAGVVGQDSETIELAPEYAEAIATRAGALAGISPMFQPCVVPPKPWTGITGGGYWANGRRPLALVRTHSKKALMRYEDVYMPEVYKAINIAQNTAWKINKKVLAVANVITKWKHCPVEDIPAIEREELPMKPEDIDMNPEALTAWKRAAAAVYRKDKARKSRRISLEFMLEQANKFANHKAIWFPYNMDWRGRVYAVSMFNPQGNDMTKGLLTLAKGKPIGKEGYYWLKIHGANCAGVDKVPFPERIKFIEENHENIMACAKSPLENTWWAEQDSPFCFLAFCFEYAGVQHHGLSYNCSLPLAFDGSCSGIQHFSAMLRDEVGGRAVNLLPSETVQDIYGIVAKKVNEILQADAINGTDNEVVTVTDENTGEISEKVKLGTKALAGQWLAYGVTRSVTKRSVMTLAYGSKEFGFRQQVLEDTIQPAIDSGKGLMFTQPNQAAGYMAKLIWESVSVTVVAAVEAMNWLKSAAKLLAAEVKDKKTGEILRKRCAVHWVTPDGFPVWQEYKKPIQTRLNLMFLGQFRLQPTINTNKDSEIDAHKQESGIAPNFVHSQDGSHLRKTVVWAHEKYGIESFALIHDSFGTIPADAANLFKAVRETMVDTYESCDVLADFYDQFADQLHESQLDKMPALPAKGNLNLRDILESDFAFA
配列番号2
アミノ酸
mRNA_triPase
[挿入]1
1備考:mRNAトリパーゼが由来する生物名を加える
YRNVPIWAQKWKPTIKALQSINVKDLKIDPSFLNIIPDDDLTKSVQDWVYATIYSIAPELRSFIELEMKFGVIIDAKGPDRVNPPVSSQCVFTELDAHLTPNIDASLFKELSKYIRGISEVTENTGKFSIIESQTRDSVYRVGLSTQRPRFLRMSTDIKTGRVGQFIEKRHVAQLLLYSPKDSYDVKISLNLELPVPDNDPPEKYKSQSPISERTKDRVSYIHNDSCTRIDITKVENHNQNSKSRQSETTHEVELEINTPALLNAFDNITNDSKEYASLIRTFLNNGTIIRRKLSSLSYEIFEGSKKVM
配列番号3
アミノ酸
mRNAグアニリルトランスフェラーゼ
クロレラウイルス
MVPPTINTGKNITTERAVLTLNGLQIKLHKVVGESRDDIVAKMKDLAMDDHKFPRLPGPNPVSIERKDFEKLKQNKYVVSEKTDGIRFMMFFTRVFGFKVCTIIDRAMTVYLLPFKNIPRVLFQGSIFDGELCVDIVEKKFAFVLFDAVVVSGVTVSQMDLASRFFAMKRSLKEFKNVPEDPAILRYKEWIPLEHPTIIKDHLKKANAIYHTDGLIIMSVDEPVIYGRNFNLFKLKPGTHHTIDFIIMSEDGTIGIFDPNLRKNVPVGKLDGYYNKGSIVECGFADGTWKYIQGRSDKNQANDRLTYEKTLLNIEENITIDELLDLFKWE
配列番号4
アミノ酸
mRNA capグアニン-N7-メチルトランスフェラーゼ
エンセファリトゾーン・クニクリ
MEGKKEEIREHYNSIRERGRESRQRSKTINIRNANNFIKACLIRLYTKRGDSVLDLGCGKGGDLLKYERAGIGEYYGVDIAEVSINDARVRARNMKRRFKVFFRAQDSYGRHMDLGKEFDVISSQFSFHYAFSTSESLDIAQRNIARHLRPGGYFIMTVPSRDVILERYKQGRMSNDFYKIELEKMEDVPMESVREYRFTLLDSVNNCIEYFVDFTRMVDGFKRLGLSLVERKGFIDFYEDEGRRNPELSKKMGLGCLTREESEVVGIYEVVVFRKLVPESDA
配列番号5
アミノ酸
ポリ(A)ポリメラーゼ
サッカロマイセス・セレビシエ
MSSQKVFGITGPVSTVGATAAENKLNDSLIQELKKEGSFETEQETANRVQVLKILQELAQRFVYEVSKKKNMSDGMARDAGGKIFTYGSYRLGVHGPGSDIDTLVVVPKHVTREDFFTVFDSLLRERKELDEIAPVPDAFVPIIKIKFSGISIDLICARLDQPQVPLSLTLSDKNLLRNLDEKDLRALNGTRVTDEILELVPKPNVFRIALRAIKLWAQRRAVYANIFGFPGGVAWAMLVARICQLYPNACSAVILNRFFIILSEWNWPQPVILKPIEDGPLQVRVWNPKIYAQDRSHRMPVITPAYPSMCATHNITESTKKVILQEFVRGVQITNDIFSNKKSWANLFEKNDFFFRYKFYLEITAYTRGSDEQHLKWSGLVESKVRLLVMKLEVLAGIKIAHPFTKPFESSYCCPTEDDYEMIQDKYGSHKTETALNALKLVTDENKEEESIKDAPKAYLSTMYIGLDFNIENKKEKVDIHIPCTEFVNLCRSFNEDYGDHKVFNLALRFVKGYDLPDEVFDENEKRPSKKSKRKNLE
配列番号6
アミノ酸
VP39
ワクシニアウイルス
MDVVSLDKPFMYFEEIDNELDYEPESANEVAKKLPYQGQLKLLLGELFFLSKLQRHGILDGATVVYIGSAPGTHIRYLRDHFYNLGVIIKWMLIDGRHHDPILNGLRDVTLVTRFVDEEYLRSIKKQLHPSKIILISDVRSKRGGNEPSTADLLSNYALQNVMISILNPVASSLKWRCPFPDQWIKDFYIPHGNKMLQPFAPSYSAEMRLLSIYTGENMRLTRVTKSDAVNYEKKMYYLNKIVRNKVVVNFDYPNQEYDYFHMYFMLRTVYCNKTFPTTKAKVLFLQQSIFRFLNIPTTSTEKVSHEPIQRKISSKNSMSKNRNSKRSVRSNK
配列番号7
アミノ酸
VP55
ワクシニアウイルス
MNRNPDQNTLPNITLKIIETYLGRVPSVNEYHMLKLQARNIQKITVFNKDIFVSLVKKNKKRFFSDVNTSASEIKDRILSYFSKQTQTYNIGKLFTIIELQSVLVTTYTDILGVLTIKAPNVISSKISYNVTSMEELARDMLNSMNVAVIDKAKVMGRHNVSSLVKNVNKLMEEYLRRHNKSCICYGSYSLYLINPNIRYGDIDILQTNSRTFLIDLAFLIKFITGNNIILSKIPYLRNYMVIKDENDNHIIDSFNIRQDTMNVVPKIFIDNIYIVDPTFQLLNMIKMFSQIDRLEDLSKDPEKFNARMATMLEYVRYTHGIVFDGKRNNMPMKCIIDENNRIVTVTTKDYFSFKKCLVYLDENVLSSDILDLNADTSCDFESVTNSVYLIHDNIMYTYFSNTILLSDKGKVHEISARGLCAHILLYQMLTSGEYKQCLSDLLNSMMNRDKIPIYSHTERDKKPGRHGFINIEKDIIVF
Sequence Listing SEQ ID NO: 1
AA/DNA
RNA polymerase T7 bacteriophage MNTINIAKNDFSDIELAAIPFNTLADHYGERLAREQLALEHESYEMGEARFRKMFERQLKAGEVADNAAAKPLITTTLLLPKMIARINDWFEEVKAKRGKRPTAFQFLQEIKPEAVAYITIKTTLACLTSADNTTVQAVASA IGRAIEDEARFGRIRDLEAKHFKKNVEEQLNKRVGHVYKKAFMQVVEADMLSKGLLGGEAWSSWHKEDSIHVGVRCIEMLIESTGMVSLHRQNAGVVGQDSETIELAPEYAEAIATRAGALAGISPMFQPCVVPPKPWTGITGG GYWANGRRPLALVRTHSKKALMRYEDVYMPEVYKAINIAQNTAWKINKKVLAVANVITKWKHCPVEDIPAIEREELPMKPEDIDMNPEALTAWKRAAAVYRKDKARKSRRISLEFMLEQANKFANHKAIWFPYNMDWRGRVYAVSMFNP QGNDMTKGLLTLAKGKPIGKEGYYWLKIHGANCAGVDKVPFPERIKFIEENHENIMACAKSPLENTWWAEQDSPFCFLAFCFEYAGVQHHGLSYNCSLPLAFDGSCCSGIQHFSAMLRDEVGGRAVNLLPSETVQDIYGIVAKKVN EILQADAINGTDNEVVTVTDENTGEISEKVKLGTKALAGQWLAYGVTRSVTKRSVMTLAYGSKEFGFRQQVLEDTIQPAIDSGKGLMFTQPNQAAGYMAKLIWESVSSVTVVAAVEAMNWLKSAAKLLAAEVKDKKTGE ILRKRCAVHWVTPDGFPVWQEYKKPIQTRLNLMFLGQFRLQPTINTNKDSEIDAHKQESGIAPNFVHSQDGSHLRKTVVWAHEKYGIESFALIHDSFGTIPADAANLFKAVRETMVDTYESCDVLADFYDQFADQLHESQLDKMPALPA KGNLNLRDILESDFFAFA
SEQ ID NO:2
amino acid mRNA_triPase
[Insert] 1
1 Remark: Add organism name from which mRNA trypase is derived YRNVPIWAQKWKPTIKALQSINVKDLKIDPSFLNIIPDDDLTKSVQDWVYATIYSIAPELRSFIELEMKFGVIIDAKGPDRVNPPVSSQCVFTELDAHLTPNIDASLFKELSKYIRGISEVTENTGKFSIIESQTRD SVYRVGLSTQRPRFLRMSTDIKTGRVGQFIEKRHVAQLLLYSPKDSYDVKISLNLELPVPDNDPPEKYKSQSPISERTKDRVSYIHNDSCTRIDITKVENHNQNSKSRQSETTHEVELEINTPALLNAFDNITNDSKEYASLIRTFLNNGT IIRRKLSSLSYEIFEGSKKVM
SEQ ID NO:3
amino acid mRNA guanylyltransferase chlorella virus MVPPTINTGKNITTERAVLTLNGLQIKLHKVGESRDDIVAKMKDLAMDDHKFPRLPGPNPVSIERKDFEKLKQNKYVVSEKTDGIRFMMFFTRVFGFKVCTIIDRAMTVYLLPFKNIPRVLFQGSIF DGELCVDIVEKKFAFVLFDAVVVSGVTVSQMDLASRFFAMKRSLKEFKNVPEDPAILRYKEWIPLEHPTIIKDHLKKANAIYHTDGLIIMSVDEPVIYGRNFNLFKLKPGTHHTIDFIIMSEDGTIGIFDPNLRKNVPVGKLDGYYNKG SIVECGFADGTWKYIQGRSDKNQANDRLTYEKTTLLNIEENITIDELLDLDFKWE
SEQ ID NO: 4
amino acid mRNA cap guanine-N7-methyltransferase Encephalitozoon kunikuli MEGKKEEIREHYNSIRERGRESRQRSKTINIRNANNFIKACLIRLYTKRGDSVLDLGCGKGGDLLKYERAGIGEYYGVDIAEVSINDARVRARNMKRRFKVFFRAQDSYGRHMD LGKEFDVISSQFSFHYAFSTSESLDIAQRNIARHLRPGGYFIMTVPSRDVILERYKQGRMSNDFYKIELEKMEDVPMESVREYRFTLLDSVNNCIEYFVDFTRMVDGFKRLGLSLVERKGFIDFYEDEGRRRNPELSKKMGLGCLTRE ESEVVGIYEVVVFRKLVPE SDA
SEQ ID NO:5
Amino Acid Poly(A) Polymerase Saccharomyces cerevisiae MSSQKVFGITGPVSTVGATAAENKLNDSLIQELKKEGSFETEQETANRVQVLKILQELAQRFVYEVSKKKNMSDGMARDAGKIFTYGSYRLGVHGPGSDIDTLVVVPKHVTREDFFTVFDSLLRERKELD EIAPVPDAFVPIIKIKFSGISSIDLICARLDQPQVPLSLTLSDKNLLRNLDEKDLRALNGTRVTDEILELVPKPNVFRIALRAIKLWAQRRAVYANIFGFPGGVAWAMLVARICQLYPNACSAVILNRFFIILSEWNWPQPVILKPIEDGPLQVRV WNPKIYAQDRSHRMPVITPAYPSMCATHNITESTKKVILQEFVRGVQITNDIFSNKKSWANLFEKNDFFFFRYKFYLEITAYTRGSDEQHLKWSGLVESKVRLLVMKLEVLAGIKIAHPFTKPFESSYCCPTEDDYEMIQDKYGSHK TETALNALKLVTDENKEEESIKDAPKAYLSTMYIGLDFNIENKKEKVDIHIPCTEFVNLCRSFNEDYGDHKVFNLALRFVKGYDLPDEVFDENEKRPSKKSKRKNLE
SEQ ID NO:6
amino acid VP39
Vaccinia virus MDVVSLDKPFMYFEIDNELDYEPESANEVAKKLPYQGQLKLLLGELFFLSKLQRHGILDGATVVYIGSAPGTHIRYLRDHFYNLGVIIKWMLIDGRHHDPILNGLRDVTLVTRFVDEEYLRSIKKQLHPSKIILISDV RSKRGGNEPSTADLLSNYALQNVMISILNPVASSLKWRCPFPDQWIKDFYIPHGNKMLQPFAPSYSAEMRLLSIYTGENMRLTRVTKSDAVNYEKKMYYLNKIVRNKVVNFDYPNQEYDYFHMYFMLRTVYCNKTFPTTKAKV LFLQQSIFRFLNIPTTSTEKVSHEPIQRKISSKNSMSKNRNSKRSVRSNK
SEQ ID NO:7
amino acid VP55
Vaccinia virus MNRNPDQNTLPNITLKIIETYLGRVPSVNEYHMLKLQARNIQKITVFNKDIFVSLVKKNKKRFFSDVNTSASEIKDRILSYFSKQTQTYNIGKLFTIIELQSVLVTTYTDILGVLTIKAPNVISSKISYNVTSEMEEARDMLNSM NVAVIDKAKVMGRHNVSSLVKNVNKLMEEYLRRHNKSCICYGSYSLYLINPNIRYGDIDILQTNSRTFLIDLAFLIKFITGNNIILSKIPYLRNYMVIKDENDNHIIDSFNIRQDTMNVVPKIFIDNIYIVDPTFQLLNMIKMFSQID RLEDLSKDPEKFNARMATMLEYVRYTHGIVFDGKRNNMPMKCIIDENNRIVTVTTKDYFSFKKCLVYLDENVLSSDILDLNADTSCDFESVTNSVYLIHDNIMYTYFSNTILLSDKGKVHEISARGLCAHILLYQMLTSGEYKQCLSD LLNSMMNRDKIPIYSHTERDKKPGRHGFINIEKDIIVF
Claims (46)
-連続フローバイオリアクターであって、
-DNA鋳型を有する入力反応混合物を保持するように構成された少なくとも1つの連続フロー反応チャンバー、及び
-供給溶液を保持し循環させるように構成され、前記入力反応混合物と前記供給溶液との間に勾配を形成する一連の導管開口部を通して前記連続フロー反応チャンバーと流体連通するように更に構成された、少なくとも1つの連続フロー導管、を有し、
-前記入力反応混合物及び前記供給溶液が、前記DNA鋳型から転写された標的mRNAのインビトロ生成のための全ての必要な構成要素を含有する、連続フローバイオリアクターと、
-前記mRNA出力のタンパク質画分を除去するように構成されたタンパク質除去構成要素と、
-前記mRNA出力のDNA画分を除去するように構成されたDNA除去構成要素と、
-前記mRNA出力のヌクレオチド三リン酸(NTP)画分を除去するように構成されたヌクレオチド沈殿構成要素と、を備える、連続フロー組換えシステム。 A continuous-flow recombination system for producing messenger RNA (mRNA) polynucleotides in vitro, comprising:
- a continuous flow bioreactor,
- at least one continuous flow reaction chamber configured to hold an input reaction mixture with a DNA template; and - configured to hold and circulate a feed solution between said input reaction mixture and said feed solution. at least one continuous flow conduit further configured to be in fluid communication with said continuous flow reaction chamber through a series of conduit openings forming a gradient;
- a continuous flow bioreactor, wherein said input reaction mixture and said feed solution contain all the necessary components for the in vitro production of target mRNA transcribed from said DNA template;
- a protein removal component configured to remove the protein fraction of said mRNA output;
- a DNA removal component configured to remove the DNA fraction of said mRNA output;
- a continuous flow recombination system comprising a nucleotide precipitation component configured to remove the nucleotide triphosphate (NTP) fraction of said mRNA output.
-第1の量の単離されたRNAポリメラーゼ(RNAP)酵素、
-ある量の反応緩衝液、及び
-任意選択的に、初期量の単離されたヌクレオチド三リン酸(NTP)、からなる群から選択される1つ以上の構成要素を含む、請求項1に記載のシステム。 wherein the input reaction mixture is
- a first amount of an isolated RNA polymerase (RNAP) enzyme,
- an amount of reaction buffer; and - optionally, an initial amount of isolated nucleotide triphosphates (NTPs). System as described.
-第1の量の単離されたNTP、
-ある量の反応緩衝液、
-任意選択的に、無機ポリリン酸エネルギー再生システムの構成要素、及び
-任意選択的に、mRNAポリヌクレオチドの前記産生のための1つ以上の補因子、からなる群から選択される1つ以上の構成要素を含む、請求項1に記載のシステム。 The feed solution is
- a first amount of isolated NTPs,
- an amount of reaction buffer,
- optionally a component of an inorganic polyphosphate energy regeneration system; and - optionally one or more cofactors for said production of mRNA polynucleotides. 3. The system of claim 1, comprising components.
-DNA鋳型及び供給溶液を有する入力反応混合物を保持するように構成されたバッチ供給反応チャンバーであって、前記入力反応混合物及び前記供給溶液が、前記DNA鋳型から転写された標的mRNAのインビトロ生成のための全ての必要な構成要素を含有する、バッチ供給反応チャンバーと、
-前記mRNA出力のタンパク質画分を除去するように構成されたタンパク質除去構成要素と、
-前記mRNA出力のDNA画分を除去するように構成されたDNA除去構成要素と、
-前記mRNA出力のヌクレオチド三リン酸(NTP)画分を除去するように構成されたヌクレオチド沈殿構成要素と、を備える、バッチ供給組換えシステム。 1. A batch-fed recombinant system for producing messenger RNA (mRNA) polynucleotides in vitro, comprising:
- a batch feeding reaction chamber configured to hold an input reaction mixture comprising a DNA template and a feeding solution, wherein said input reaction mixture and said feeding solution are used for the in vitro production of target mRNA transcribed from said DNA template; a batch-fed reaction chamber containing all the necessary components for
- a protein removal component configured to remove the protein fraction of said mRNA output;
- a DNA removal component configured to remove the DNA fraction of said mRNA output;
- a batch fed recombination system comprising a nucleotide precipitation component configured to remove the nucleotide triphosphate (NTP) fraction of said mRNA output.
-第1の量の単離されたRNAポリメラーゼ(RNAP)酵素、
-ある量の反応緩衝液、及び
-任意選択的に、初期量の単離されたヌクレオチド三リン酸(NTP)、からなる群から選択される1つ以上の構成要素を含む、請求項16に記載のシステム。 wherein the input reaction mixture is
- a first amount of an isolated RNA polymerase (RNAP) enzyme,
- an amount of reaction buffer; and - optionally, an initial amount of isolated nucleotide triphosphates (NTPs). System as described.
-第1の量の単離されたNTP、
-ある量の反応緩衝液、
-任意選択的に、無機ポリリン酸エネルギー再生システムの構成要素、及び
-任意選択的に、mRNAポリヌクレオチドの前記産生のための1つ以上の補因子、からなる群から選択される1つ以上の構成要素を含む、請求項16に記載のシステム。 The feed solution is
- a first amount of isolated NTPs,
- an amount of reaction buffer,
- optionally a component of an inorganic polyphosphate energy regeneration system; and - optionally one or more cofactors for said production of mRNA polynucleotides. 17. The system of claim 16, comprising components.
-連続フローバイオリアクターを確立するステップであって、前記連続フローバイオリアクターが、
-DNA鋳型を有する入力反応混合物を保持するように構成された少なくとも1つの連続フロー反応チャンバー、及び
-供給溶液を保持するように構成され、前記入力反応混合物と前記供給溶液との間に勾配を形成する一連の導管開口部を通して前記連続フロー反応チャンバーと流体連通するように更に構成された、少なくとも1つの連続フロー導管、を有し、
-前記入力反応混合物及び前記供給溶液が、前記DNA鋳型から転写された標的mRNAのインビトロ生成のための全ての必要な構成要素を含有する、確立するステップと、
-前記連続フロー導管を通して前記供給溶液を循環させるステップであって、前記供給溶液の前記構成要素が、前記導管開口部を通過し、そこで、前記DNA鋳型によって指示される前記標的mRNAを合成する前記反応混合物の前記構成要素と相互作用する、循環させるステップと、
-前記連続フロー反応チャンバーから前記標的mRNAを含有するmRNA出力を抽出するステップと、
-前記mRNA出力のタンパク質画分を除去するステップと、
-前記mRNA出力のDNA画分を除去するステップと、
-前記mRNA出力のヌクレオチド三リン酸(NTP)画分を除去するステップと、を含む、方法。 A method for continuous flow recombinant production of messenger RNA (mRNA) comprising:
- establishing a continuous flow bioreactor, said continuous flow bioreactor comprising:
- at least one continuous flow reaction chamber configured to hold an input reaction mixture with a DNA template; and - configured to hold a feed solution, wherein a gradient is formed between said input reaction mixture and said feed solution. at least one continuous flow conduit further configured to be in fluid communication with said continuous flow reaction chamber through a series of conduit openings forming;
- establishing that the input reaction mixture and the feed solution contain all the necessary components for the in vitro production of target mRNA transcribed from the DNA template;
- circulating the feed solution through the continuous flow conduit, wherein the constituents of the feed solution pass through the conduit opening where they synthesize the target mRNA directed by the DNA template; circulating interacting with said components of the reaction mixture;
- extracting an mRNA output containing said target mRNA from said continuous flow reaction chamber;
- removing the protein fraction of said mRNA output;
- removing the DNA fraction of said mRNA output;
- removing the nucleotide triphosphate (NTP) fraction of said mRNA output.
-第1の量の単離されたRNAポリメラーゼ(RNAP)酵素、
-ある量の反応緩衝液、及び
-任意選択的に、初期量の単離されたヌクレオチド三リン酸(NTP)、からなる群から選択される1つ以上の構成要素を含む、請求項30に記載の方法。 wherein the input reaction mixture is
- a first amount of an isolated RNA polymerase (RNAP) enzyme,
- an amount of reaction buffer; and - optionally, an initial amount of isolated nucleotide triphosphates (NTPs). described method.
-第1の量の単離されたNTP、
-ある量の反応緩衝液、
-任意選択的に、無機ポリリン酸エネルギー再生システムの構成要素、及び
-任意選択的に、mRNAポリヌクレオチドの前記産生のための1つ以上の補因子、からなる群から選択される1つ以上の構成要素を含む、請求項30に記載の方法。 The feed solution is
- a first amount of isolated NTPs,
- an amount of reaction buffer,
- optionally a component of an inorganic polyphosphate energy regeneration system; and - optionally one or more cofactors for said production of mRNA polynucleotides. 31. The method of claim 30, comprising a component.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063011133P | 2020-04-16 | 2020-04-16 | |
US63/011,133 | 2020-04-16 | ||
PCT/US2021/027774 WO2021212034A1 (en) | 2020-04-16 | 2021-04-16 | In vitro manufacturing and purification of therapeutic mrna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023521800A true JP2023521800A (en) | 2023-05-25 |
Family
ID=78084839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022562032A Pending JP2023521800A (en) | 2020-04-16 | 2021-04-16 | In vitro production and purification of therapeutic mRNA |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230151317A1 (en) |
EP (1) | EP4136248A1 (en) |
JP (1) | JP2023521800A (en) |
KR (1) | KR20230020954A (en) |
CN (1) | CN115916993A (en) |
AU (1) | AU2021257344A1 (en) |
CA (1) | CA3173131A1 (en) |
WO (1) | WO2021212034A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4297889A1 (en) * | 2021-02-23 | 2024-01-03 | Nature's Toolbox, Inc. | Lipid nanoparticle (lnp) encapsulation of mrna products |
EP4351777A1 (en) * | 2021-06-07 | 2024-04-17 | The University of Massachusetts | Apparatus and method for continuous production of rna |
WO2023154716A2 (en) * | 2022-02-09 | 2023-08-17 | Nature's Toolbox, Inc. | Mrna capping enzyme and methods of use thereof |
EP4344769A1 (en) | 2022-09-30 | 2024-04-03 | Technische Universität Clausthal | System for continuous manufacture of biomolecules |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995008626A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-30 | The Regents Of The University Of Colorado | Strategy for the production of rna from immobilized templates |
EP3578663A1 (en) * | 2013-03-15 | 2019-12-11 | ModernaTX, Inc. | Manufacturing methods for production of rna transcripts |
-
2021
- 2021-04-16 JP JP2022562032A patent/JP2023521800A/en active Pending
- 2021-04-16 CA CA3173131A patent/CA3173131A1/en active Pending
- 2021-04-16 KR KR1020227038492A patent/KR20230020954A/en unknown
- 2021-04-16 WO PCT/US2021/027774 patent/WO2021212034A1/en unknown
- 2021-04-16 AU AU2021257344A patent/AU2021257344A1/en active Pending
- 2021-04-16 CN CN202180027979.XA patent/CN115916993A/en active Pending
- 2021-04-16 US US17/913,392 patent/US20230151317A1/en active Pending
- 2021-04-16 EP EP21789210.8A patent/EP4136248A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230151317A1 (en) | 2023-05-18 |
CA3173131A1 (en) | 2021-10-21 |
WO2021212034A1 (en) | 2021-10-21 |
AU2021257344A1 (en) | 2022-10-13 |
KR20230020954A (en) | 2023-02-13 |
CN115916993A (en) | 2023-04-04 |
EP4136248A1 (en) | 2023-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023521800A (en) | In vitro production and purification of therapeutic mRNA | |
EP3289101B1 (en) | Immobilized poly(n)polymerase | |
JP6748579B2 (en) | Methods and means for enhancing RNA production | |
EP3303575B1 (en) | Method for adding cap structures to rna using immobilized enzymes | |
CA3007108A1 (en) | Polynucleotides encoding methylmalonyl-coa mutase | |
WO2013103659A1 (en) | Stabilizing rna by incorporating chain-terminating nucleosides at the 3'-terminus | |
EP3433361A1 (en) | Immobilized inorganic pyrophosphatase (ppase) | |
EP1778854A1 (en) | Methods and compositions for preparing capped rna | |
KR20220034109A (en) | Reagents and methods for cloning, transcription and translation of semisynthetic organisms | |
CN113661242A (en) | Compositions comprising modified cyclic polyribonucleotides and uses thereof | |
Liu et al. | The pivotal role of chemical modifications in mRNA therapeutics | |
AU2022273530A1 (en) | Modified mrna, modified non-coding rna, and uses thereof | |
Rhoads | Synthetic mRNA: production, introduction into cells, and physiological consequences | |
US20200362382A1 (en) | Methods of preparing modified rna | |
WO2021113774A1 (en) | Nucleic acid compositions | |
WO2021113773A2 (en) | Identifying non-productive splice sites | |
Carmona | Circular RNA: Design Criteria for Optimal Therapeutical Utility | |
RU2717977C1 (en) | MODIFICATION OF STRUCTURE OF SpCas9 NUCLEIC ACID GUIDING RNA MOLECULE TO ENSURE IMPORT OF HUMAN CELLS INTO MITOCHONDRIA | |
JP2023552468A (en) | RNA production | |
US20140342402A1 (en) | Stabilizing RNA by Incorporating Chain-Terminating Nucleosides at the 3'-Terminus | |
WO2023154716A2 (en) | Mrna capping enzyme and methods of use thereof | |
CN117821506A (en) | Transgenic plasmid and construction method thereof | |
TW202405168A (en) | Novel processes for the production of polynucleotides including oligonucleotides | |
WO2023194537A1 (en) | Novel processes for the production of polynucleotides including oligonucleotides | |
CN117425735A (en) | Method for enriching cyclic polyribonucleotides |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240412 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240412 |